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Improving surface integrity of micro-holes in ECDM using ultrahigh-speed rotary of tool cathode and non-water-based electrolyte

引用

Chinese Journal of Aeronautics 2024年第5期37卷 506-519页

作者： Jiwen SHEN Weijing KONG Zhengyang XU Yongbin ZENG Jiangsu Key Laboratory of Precision and Micro-Manufacturing Technology Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China

The surface integrity of metal micro-hole structures produced by electrochemical discharge machining is unsatisfactory owing to the insufficient reaction area and strength of electrolysis action.A novel ultrahigh-speed rotary Electrochemical Discharge Machining(R-ECDM)using non-water-based electrolyte is proposed to improve surface integrity by changing the breakdown medium of spark discharge and increasing the reaction area and strength of electrolysis.A mathematical model was developed to establish the relationship between rotational speed and forces acting on the *** on the magnitude of forces,controlling rotational speed changed the behavior and departure radius of bubbles on the cathode ***-speed photographs validate that,in the mathematical model,the number and departure radius of bubbles on the cathode surface gradually decrease with the increase of rotational *** experimental results show that the roughness(Ra)of the micro-hole sidewall decreases from 2.54μm to 0.20μm when the rotational speed increases from 500 r/min to 40000 r/*** length loss and wear ratio of the cathode are only 9.75μm and 6.5%,***,the micro-holes array with recast-free and surface roughness of 0.20μm is fabricated,demonstrating that the proposed approach contributes to improving surface integrity of metal micro-holes.

关键词： Electrochemical discharge machining Micro-holes Recast layer ultrahigh-speed rotary Bubbles Force analysis Non-water-based solution

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