楔形端面绝缘管电极

锥度减半

一种用于电化学单程铣削的新型管状工具，通过楔形端面和局部绝缘层控制流场与电场的脉动耦合，显著减小了沟槽侧壁锥度。

陈晓磊 · Qiu, Guilin · Ye, Zhisen · Muhammad Hazak, Arshad · Kumar Saxena, Krishna · 张永俊

International Journal of Mechanical Sciences 2023

参数信息

侧壁锥度

1.21 °

沿槽深溶解过切差异

0.015 μm

技术优势

锥度显著减小

实验测得最小锥度从 2.21±0.37° 降至 1.21±0.10°，沟槽侧壁更接近垂直。

表面质量同时改善

与锥度减小同步，加工表面质量得到提升，说明电极设计不仅改善形状精度，也改善表面完整性。

消除持续低流速区

W管电极使流场与电场在脉动状态下耦合，消除了传统电极加工中侧间隙内的持续低流速区，从而分散材料溶解过程，减少不均匀去除。

相位差可调

通过调整绝缘层位置，可以控制脉动流场与电场的耦合相位差，从而针对不同加工需求优化传质效果。

应用场景

• 航空发动机制造：加工航空发动机零件上的高精度沟槽，降低锥度可减少后续修整，提高气动性能。
• 模具加工：模具型腔沟槽需要严格侧壁垂直度，低锥度电极可提升模具精度与寿命。
• 高深宽比沟槽加工：高深宽比沟槽侧壁锥度被抑制后，可一次加工出更深、更直的槽形，减少后续整形。
• 精密电化学加工：无需改动工艺系统即可替换传统电极，实现更高精度的电化学铣削。