题目：钛合金材料电解电火花（ECDM）高效铣削技术研究

钛合金具有比强度高、机械性能好以及抗蚀性好等优点，在航天航空工业产品的设计得到了广泛的应用。但是钛合金的切削性能较差，采用传统的机械加工方法加工钛合金长期存在加工效率低、刀具消耗大和加工成本高的问题。ECDM高速铣削技术是一种新兴的特种加工技术，其采用电化学加工与电火花放电加工交替进行的复合加工方法实现了难加工材料的高效加工，因此正在逐步在难加工材料的加工中被使用。本课题通过搭建ECDM铣削装备平台，研制专用电极旋转头，对TC4钛合金材料的ECDM加工工艺参数和加工表面质量进行研究。旨在将ECDM铣削加工工艺技术应用到航天器结构机构产品中的钛合金零件加工之中，解决目前钛合金零件加工周期长、成本高的难题。本文对ECDM高效铣削加工装备平台进行了研究，选择现有三轴数控铣削机床为ECDM高效铣削基础实验平台，针对ECDM高效铣削加工的特点对数控铣削机床进行了改进，设计了工作液循环系统，选择了适于ECDM高效铣削的脉冲电源系统，设计了工具电极旋转头，配制了适于ECDM高效铣削加工的工作液。对ECDM高效铣削加工过程进行了分析，研究了各加工参数对加工效率和电极损耗的影响作用，实验分析了石墨和铜作为工具电极材料的特点，设计并进行了ECDM高效铣削加工钛合金的工艺实验，并对加工效果影响较大的工艺参数进行了分析；采用动态模糊神经网络建立了工艺数据库；对电极损耗进行了分析，设计了能够实现在线补偿的电极损耗补偿流程。使用SEM对ECDM高效铣削加工钛合金的受热影响层进行了分析，测量了受热变化层的厚度；检测分析了受热变化层的硬度变化；进行机械铣削实验验证了工件的机械切削性能；对钛合金工件的加工进行了整体工艺规划。