复方卡力孜然酊效果怎么样 https://m-mip.39.net/baidianfeng/mipso_4655075.html摘要
国内外常用的机械铣削方法难以加工在航空航天、*事工业及高端装备等领域应用日益广泛的高温合金、钛合金、金属基复合材料等难切削材料，存在加工效率低、刀具损耗大和成本高等突出问题。对此，国内外学者研究开发了不受被加工材料的强度和硬度等影响、具有加工效率高、成本低等优点的高速电弧铣削技术。针对国内外常见的高速电弧铣削工艺方法、加工工艺特性和材料去除机理等进行了综述分析，并简要阐述了电弧铣削技术未来的发展趋势。
随着现代工业的发展，各类难切削材料如钛合金、高温合金、超硬不锈钢等在航空航天、*事工业及高端装备等领域应用越发广泛。但由于这些难切削材料具有独特的物理化学和机械性能，采用传统机械铣削对其进行加工，存在加工效率低、刀具损耗大和加工成本高等问题。对此，国内外学者开展了电弧铣削技术及其材料蚀除机理等的研究工作，一些研究成果得到工程实际应用，取得了较为显著的经济和社会效益。本文对高速电弧铣削工艺方法、加工工艺特性和材料去除机理等进行了综述分析，并简要阐述了其未来的发展趋势。
01
电弧铣削技术早期探索
电弧铣削技术是一种利用工具电极与工件之间电弧放电产生的高温对工件材料进行去除的新型加工方法。与电火花放电等离子体相比，电弧放电等离子体具有更高的能量密度和电热转换效率。电弧铣削加工原理如图1所示，加工时将工具电极和工件分别与电源两极相连，在两极间产生电弧放电，进行材料蚀除，同时向加工间隙冲注工作液，以冷却工具电极和工件、携带蚀除产物等。20世纪50年代，国内外的学者开始研究利用电弧熔化去除金属材料的方法，开发出电弧气刨技术，可适用于焊缝清根、切割、清除铸件浇冒口等。20世纪80年代，前苏联学者Meshcheriakov等提出了电弧立体加工技术（图2），其原理是使用直流电弧焊接电源作为能量来源，将工具电极与工件加工区域全部封闭在密闭空腔中，利用工具电极与工件间的电弧放电作用进行加工，并将工作液由工具电极与工件的加工侧面间隙注入，通过电极内部流出并携带排出蚀除产物，但该技术的加工装置复杂，难以用于实际生产。我国学者自20世纪80年代末开始研究利用电弧加工难切削材料。安徽工学院的张崇高等提出了机械电脉冲放电加工聚晶金刚石方法，在加工时，将齿形金属电极和聚晶金刚石分别与直流电源的正负极相连，由旋转电极齿间隔性滑过聚晶金刚石加工表面时产生脉冲性电弧，进而放电蚀除工件材料，显著提高了加工效率。叶良才等提出了电熔爆加工技术，在加工时将金属工具电极和金属工件分别与直流电源的正负极相连，工具电极旋转通过金属工件表面时产生电弧放电，由高能量电弧高效去除金属材料。周碧胜等研发出了短电弧加工技术，其加工原理同电熔爆技术，不同之处在于利用电极的旋转作用使电弧断续关断，该技术已用于水泥轧辊、泥浆泵叶、轮外圆、磨煤辊等大型回转体零件的高效粗加工。
02
电弧铣削技术研究现状
国内外学者对电弧铣削技术的加工工艺特性进行了研究，主要研究了电弧放电加工工艺参数、工作液等对电弧铣削技术的材料去除效率、电极相对损耗率、工件加工后的尺寸精度和表面完整性等的影响规律关系。2.1工艺技术研究年，美国GeneralElectric公司提出了一种蓝弧放电铣削方法，使用特制的电解液作为工作液，利用工具电极与工件间放电产生的电弧进行加工，得出了电弧铣削加工高温合金的加工效率相较于传统机械铣削方法提高了3倍、节省了70%刀具成本的结论。年，中国石油大学（华东）的刘永红等提出了高能量密度的高速电火花铣削加工技术，在加工电流为A时，加工镍基高温合金得到的材料去除效率达mm3/min，在此基础上又提出了高速电火花电弧复合铣削加工技术，将脉冲电火花电源和直流电弧电源并联形成复合加工电源，利用高压低能脉冲击穿加工间隙、低压高能直流电源提供放电能量，加工钛合金得到的材料去除效率达mm3/min、电极相对损耗率仅为1.7%，加工出的镍基高温合金样件见图3。年，刘永红等还针对该技术开展了工作介质和新型电源的研究工作，以提升绿色制造的水平。年，上海交通大学的赵万生、顾琳等提出了一种基于流体动力断弧的高速电弧放电加工方法，并在研究初期使用特殊集束成形电极，进行了镍基高温合金电弧成形加工，所得材料去除效率达到mm3/min、电极相对损耗率低于3%；随后将该方法用于高速电弧铣削加工，针对需要进行大量去除材料的中空式结构零部件，先用电弧铣削方法进行粗加工，再用机械铣削精加工，发现以该方法铣削加工质量分数20%的SiC/Al时，材料去除效率可达mm3/min，加工后得到的结构件和样件分别见图4和图5；采用该方法进行钛合金铣削加工实验，得到的涡轮盘样件见图6。年，山东大学的张勤河等提出了振动辅助电弧加工技术，使用直流电弧电源提供能量，将振动加载至工件上，在加工W9Mo3Cr4V高速钢时的材料去除效率可达mm3/min，并且通过叠加振动，可增大放电间隙、抑制短路现象和提高电弧铣削的稳定性和加工精度（图7）。年，清华大学的韩福柱等提出了一种基于复合能量场的旋转短弧铣削加工方法（图8），在工具电极周围施加了一个圆周横向磁场，利用洛伦兹力、电场力和工具电极的高速旋转驱动电弧运动，增加了电弧等离子体的能量密度，并且有一些碎屑在加工过程中被磁场吸附在电极端面，可降低电极相对损耗率。年，新疆大学的周建平等使用短电弧加工技术对钛合金进行了铣削实验，采用石墨作为电极加工钛合金的材料去除效率达mm3/min、电极相对损耗率为1.27%，该技术所用机床及其加工过程见图9。此外，周碧胜等通过高速摄像机拍摄了短电弧放电过程，结果发现放电通道是多点放电。2.2加工质量研究与传统机械铣削和电火花铣削相比，电弧铣削具有材料去除率高、电极相对损耗率小等优点，但加工后的工件表面质量较差且存在微裂纹、气孔、小颗粒等，还有一定厚度的热影响区和重铸层。因此，电弧铣削技术主要用于工件的粗加工。电弧铣削一般采用工件接电源正极、工具电极接负极，可得到较高的材料去除效率。赵万生等研究了高速电弧加工工具电极极性对加工工件表面质量的影响，发现工具电极接正极可改善表面加工质量，获得较少的微裂纹和更薄的热影响层，并且表面粗糙度Ra从工具电极负极性时的μm降至正极性时的31μm。赵万生等还通过研究指出，工具电极接正极时的材料去除效率较低、电极相对损耗率较高，在工作介质的快速冲刷下可使得放电坑变浅，进一步提升工件表面质量。顾琳等发现高速电弧加工质量分数20%的SiC/Al时，工具电极负极性条件下的重铸层比正极性时的厚，且电流越大，重铸层越厚。图10是工具电极极性和电流对加工质量的影响。刘永红等对电火花电弧复合铣削技术加工镍基高温合金的工件加工表面进行了研究，观察到一些微裂纹渗入基材并沿着晶界扩展（图11）。该研究指出，镍基高温合金的导热性较差，电弧放电产生的瞬时热量无法及时排出，加工表面又同时受到工作介质的冷却作用，当工件表面的应力超过其强度极限时就会产生微裂纹。刘永红等还采用电火花电弧复合铣削技术对钛合金进行了加工，得到工件加工表面的微观结构特性和显微硬度（图12），在工件加工表面观察到气孔、微裂纹、小颗粒等，通过对工件表面元素变化分析后表明，在加工过程中存在着元素迁移现象。韩福柱等采用基于移动电弧的高速电火花铣削加工技术加工钛合金时，也在工件表面观察到微裂纹（图13）。
作者：武鑫磊，刘永红，纪仁杰
来源：《电加工与模具》年第6期
原文：《电弧铣削技术现状与展望》
编辑：聂成艳
制作：吴悦
审核：王应、徐均良
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