喷油嘴锥孔复合进给精密电解加工技术基础研究

锥形孔广泛应用于发动机叶片、汽车喷油嘴、喷丝板等关键部位，其加工质量及精度对零件的性能有很大影响。上述结构零件多为难加工材料，且处于深窄通道内部，大多数加工方法很难实现对其高效高精度加工。电解加工因其加工效率高、表面质量好、阴极无损耗、不存在切削力等优点，在锥形孔加工中具有良好的应用前景。小间隙加工是提高加工精度的有效方法而其加工过程中微小间隙内电解产物排出及电解液更新困难是制约其广泛应用的主要原因。

本文以锥形孔电解加工为研究对象，针对不同锥度锥形孔制定了不同的电解加工工艺方案，并以喷油嘴旋流室为例开展了复合进给电解加工试验研究，主要研究内容如下：

1、锥形孔电解加工方案设计。针对不同锥度锥形孔的结构特点与加工难点，对不同锥度锥形孔进行了工艺方案设计；在对成形阴极电解加工精度影响因素分析的基础上，针对复合进给对电解加工过程的影响进行了理论研究，并总结了锥形孔电解加工工艺研究中的关键技术。

2、锥形孔电解加工工具阴极设计与优化。基于喷油嘴旋流室结构特点，设计了圆台阴极和圆锥阴极两种不同阴极结构；针对不同阴极结构进行了流场及电场仿真分析，并进行了工艺对比试验，优选了阴极结构。

3、锥形孔复合进给电解加工技术基础试验研究。基于喷油嘴旋流室结构特点设计了试验件及工装夹具；运用comsol仿真软件对加工间隙内电解液流速及压力分布进行了仿真分析，并对电解液进、出口压力以及阴极运动形式进行了优化；基于基础工艺试验分析了不同往复运动幅值、往复运动频率及阴极直线进给速度对孔径和锥度的影响；最后优选工艺参数，稳定地加工出高精度锥形孔。

上述研究对锥形孔结构零件精密高效电解加工工艺进行了有效探索，并对典型大锥度锥形孔电解加工进行了较为系统的研究，对于解决包含锥形孔结构零件的制造难题、提高电解加工精度具有重要意义。

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