摘要：提出在线电解修锐（Electrolytic in process dressing,ELID）-超声珩磨系统,根据多场耦合理论对ELID-超声珩磨系统阴阳极之间电解液的液-声耦合机理进行仿真,并与超声珩磨、普通珩磨进行对比试验.仿真结果表明：ELID-超声珩磨系统电解液耦合速度增加不明显,但是局部速度变化剧烈,使得电极附近电解液更新加快,有利于加快电极双电层的反应离子传质过程,加快离子浓度更新速度,加快电极反应过程;耦合压力变化剧烈,使得电解液更新速度进一步加强;多频率仿真结果显示,超声振动频率在20～25 kHz的范围内耦合效果较好.同时指出：电解电流脉冲频率和超声振动频率保持一致时能得到较好的耦合作用.利用仿真得到的电解参数、超声参数及珩磨参数分别对ZrO2陶瓷进行ELID-超声珩磨、超声珩磨及传统珩磨试验.对比试验结果显示,ELID-超声珩磨系统、超声珩磨及传统珩磨加工精度分别为0.5 μm、1.0 μm和5.0 μm; ELID-超声珩磨系统加工精度较传统珩磨提高9倍,较超声珩磨提高1倍;在其他条件不变的情况下,由于ELID-超声珩磨系统采用新型声学系统,使得振幅减小,因此,加工效率增加不显著.该ELID-超声珩磨系统更适于难加工材料的超精密珩磨加工.

关键词：在线电解修锐 超声珩磨 多物理场耦合 数值模拟 

单位：河南理工大学机械与动力工程学院 焦作454000