基于田口法的TC4钛合金电化学车削试验研究

作者:陈科嘉; 阿达依·谢尔亚孜旦
来源:现代制造工程, 2023, (07): 1-8.
DOI:10.16731/j.cnki.1671-3133.2023.07.001

摘要

通过对电化学车削加工(Electrochemical Turning, ECT)原理及其相关的工艺参数的研究,分析了快速转动的工件对保持工作间隙流场稳定的影响因素。并基于可实现无级调速的高速电机搭建试验平台,用单一因素试验分析了电化学车削TC4钛合金的各工艺参数对工件的材料去除率和表面粗糙度的影响。选取L16(44)正交表进行正交试验,基于田口方法进行分析,研究了电解液浓度、加工电压、工具直径和工件转速对工件材料去除率和表面粗糙度Ra的影响规律。经主效应分析,各加工参数对材料去除率影响因素大小依次为加工电压>工具直径>电解液浓度>工件转速。以材料去除率最大为目标的最佳工艺参数组合为加工电压20 V,电解液浓度250 g/L,工具直径2.0 mm,工件转速800 r/min。各加工参数对表面粗糙度影响因素大小依次为电解液浓度>工件转速>工具直径>加工电压。以表面粗糙度最小为目标的最佳工艺参数组合为加工电压15 V,电解液浓度200 g/L,工具直径1.0 mm,工件转速800 r/min。以材料去除率尽可能大、表面粗糙度尽可能小为目标,得到最佳工艺参数组合为加工电压20 V,电解液浓度250 g/L,工具直径2.0 mm,工件转速800 r/min。在该工艺参数组合下进行试验,材料去除率为0.081 4 g/min,工件表面粗糙度Ra值为2.014μm,优于正交试验中的相对最优设计,即材料去除率0.076 6 g/min,表面粗糙度Ra值2.158μm。

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