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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明涉及一种放电电化学‑磨削顺序循环复合加工方法，属于复合加工领域。本发明提出了放电‑电化学复合协同磨削加工方法，放电‑电化学作用和磨削作用交替作用在工件材料，加工顺序依次为放电电化学粗加工、磨削粗加工、放电电化学精加工、磨削精加工，实现了对工件型面的高效精密加工，避免了因工具电极更换而产生的加工误差，同时将工具电极运动与脉冲电源施加方式、脉冲电源参数耦合，避免了无效功率的输出，提高了能量利用率，有利于获得更高的加工效率。同时，工具电极采用组合式装夹方式，不同电极部分可装卸，电极本体无需更换，降低了加工成本。

主权项：1.一种放电电化学-磨削顺序循环复合加工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：利用工具电极，该工具电极（11）为内部中空的回转体电极，包括放电-电化学粗加工电极（1）、粗磨削片（6）、放电-电化学精加工电极（7）、精磨削片（13）和工具电极（11）本体；各部分的半径分别为R1、R2、R3、R4和R0，且半径关系分别为R0＜R3＜R1＜R4＜R2；放电-电化学粗加工电极（1）、粗磨削片（6）、放电-电化学精加工电极（7）、精磨削片（13）对应圆心角分别为β1、β2、β3和β4，各部分对应圆心角均小于等于90度，且对应圆心角可调；工具电极（11）绕轴线旋转一周的周期为T0，在一个周期T0内，放电-电化学粗加工电极（1）、粗磨削片（6）、放电-电化学精加工电极（7）、精磨削片（13）依次交替作用，整个加工过程分为四个阶段，分别是放电-电化学粗加工阶段、粗磨削阶段、放电-电化学精加工阶段、精磨削阶段;在一个周期T0内，放电-电化学粗加工阶段、粗磨削阶段、放电-电化学精加工阶段、精磨削阶段作用时间分别为ta、tb、tc、td;在工具电极（11）运动的前12T0周期，脉冲电源（5）发出长脉宽、小幅值的脉冲电压，且脉冲宽度T1_on和脉冲间隔T1_off与工具电极（11）旋转周期T0之间符合表达式T1_on+T1_off≤12T0；在工具电极（11）运动的后12T0周期，脉冲电源（5）发出短脉宽、大幅值的脉冲电压，且脉冲电压的脉冲宽度T2_on和脉冲间隔T2_off与工具电极（11）旋转周期T0之间符合表达式T2_on+T2_off≤12T0，且符合表达式T2_on＜T1_on，且长脉宽脉冲电压幅值U1小于短脉宽脉冲电压幅值U2；步骤二：工件（10）接脉冲电源（5）正极，工具电极（11）接脉冲电源（5）负极，同时工具电极（11）按预设旋转方向（14）逆时针高速旋转，且工具电极（11）沿预设进给方向（16）向靠近工件方向进给，工作液（2）由工具电极（11）侧壁出液缝（17）喷出，进入工具电极（11）与工件（10）的加工间隙内；步骤三：在放电-电化学粗加工阶段，工具电极（11）绕轴线旋转14转，放电-电化学粗加工电极（1）全部进入加工区域，同时，脉冲电源（5）发出多个长脉宽、小幅值的脉冲电压，放电-电化学粗加工电极（1）与工件（10）之间产生多次高能量的火花放电（9）和剧烈的电化学溶解反应，加工区域内产生大量加工产物（3）和氢气泡（15）；精磨削片（13）对放电电化学精加工后的表面产生磨削作用，加工区域产生磨削产物（8），达到修整工件（10）表面的效果；步骤四：在粗磨削阶段，工具电极（11）绕轴线继续旋转14转，工具电极（11）中粗磨削片（6）全部旋转进入加工区域，开始对放电-电化学粗加工电极（1）加工后的表面产生磨削作用，产生大量磨削产物（8）；同时脉冲电源（5）继续发出长脉宽、小幅值的脉冲电压，放电-电化学粗加工电极（1）与工件（10）加工间隙内产生多次高能量的火花放电（9），大量工件（10）材料被火花放电（9）和电化学溶解作用迅速蚀除；步骤五：在放电-电化学精加工阶段，工具电极（11）绕轴线继续经过14转，工具电极（11）中放电-电化学精加工电极（7）全部进入加工区域，同时，脉冲电源（5）发出多个短脉宽、大幅值的脉冲电压，放电-电化学精加工电极（7）与工件（10）之间产生多次低能量的火花放电（9）和较弱的电化学溶解反应，产生少量加工产物（3）和氢气泡（15）；粗磨削片（6）对放电-电化学粗加工后的表面产生磨削作用，加工区域产生大量磨削产物（8），达到大余量去除工件（10）材料和修整工件（10）表面的效果；步骤六：在精磨削阶段，工具电极（11）绕轴线继续经过14转，工具电极（11）中精磨削片（13）全部旋转进入加工区域，开始对放电-电化学精加工电极（7）加工后的工件（10）表面产生磨削作用，达到修整工件（10）表面的作用；同时，脉冲电源（5）继续发出多个短脉宽、大幅值的脉冲电压，放电-电化学粗加工电极（1）与工件（10）加工间隙内产生多次低能量的火花放电（9），工件（10）材料被低能量的火花放电（9）和电化学溶解作用蚀除；步骤七：随着工具电极（11）的不断进给，不断重复上述步骤三至步骤六，在间断的火花放电（9）作用、电解作用和磨削作用下，实现工件（10）材料的高效精密加工。

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