《表2 小孔测量数据：超声辅助模板电解加工夹具设计及参数优化》

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《超声辅助模板电解加工夹具设计及参数优化》

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在上文试验中已经找到了超声频率、功率、温度、电解液压力等因素对超声辅助模板电解加工试验的影响规律，本节将根据最优化取值，在航空发动机常见难加工材料钛合金TC4上进行群孔加工试验，群孔数量为2×5，以期望探究超声辅助对加工质量的最大优化效果。试验中，超声频率取20 k Hz，超声功率100 W，温度45℃，电解液压力0.35 MPa，各小孔测量数据统计于表2中，使用Leica显微镜拍摄小孔照片如图5所示，并选取了图5中线条所指示的3个小孔进行了放大拍摄，后利用线切割机床将小孔剖开，对其横截面进行了拍摄。发现各小孔形状均清晰完好，圆度较佳，锥度可以稳定控制在5°，圆度误差控制在15μm内，达到了理想的加工效果，证明了超声辅助模板电解加工的实用价值。但电解液压力过小时，电解反应产生的热量、产物等无法被及时带走，会在加工区积累，影响电解反应的顺利进行；而过大的压力会使电解液深入掩模板与工件贴合区，造成小孔周围出现点蚀，影响加工精度。同时，根据超声空化作用理论可知，过大的电解液压力也不利于超声辅助的效果，超声空化作用的强弱是随着电解液瞬态压力的增强而减弱的。为使超声辅助电解加工质量达到最佳，电解液压力应该在0.3 MPa、0.4 MPa之间，取0.35 MPa较好。