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(终稿)联接环锻模及其电解加工工装设计(全套完整有CAD) (终稿)联接环锻模及其电解加工工装设计(全套完整有CAD)

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《(终稿)联接环锻模及其电解加工工装设计(全套完整有CAD)》修改意见稿

1、“.....所以喷液芯子的尺寸可根据阴极的尺寸来决定,由此可得,芯子的高度应当小于主型腔阴极的高度,根据住型腔阴极的尺寸得到喷液芯子的尺寸应当如图所示。喷液芯子上与主型腔阴极接触的部分要开喷液孔,方便电解液的流出。喷液芯子的材料为有机玻璃。对喷液芯子的要求是在阴极体中间形槽中间能自由滑动。他的外形尺寸等于阴极体中间的形槽尺寸减去.毫米左右的间隙的值。在倒角处,开设小斜孔,数量根据实验结果而定。孔的位置和方向要对准首先进入加工区的部位,以便有较高的电解液流速通过加工区,使得加工能够顺利进行。图.喷液芯子图.阴极内外腔的加工间隙当进给速度为毫米分阴极的侧面为不绝缘直边。根据实际的加工结果可以得知圆弧外形尺寸两端单边间隙为.毫米,所以毫米圆弧内形尺寸单边间隙为.毫米,所以.毫米图.飞边阴极图侧槽斜度为当进给速度为毫米时,加工斜度大约为度。.芯子阴极外形下口尺寸单边间隙为.毫米则.毫米所以毫米内形下口尺寸单边间隙为.毫米,高度为的下口尺寸处.毫米芯子阴极是在主型腔阴极加工完毕之后,加工锻模中间代加工的位置,图示中可以看做为黄色虚线画的的位置......”

2、“.....所以加工芯子的阴极设计应当大于被加工的面积,使得整个被加工面全被阴极覆盖,不会产生加工不到或者无法加工的情况。图.芯子阴极图圆弧部分的成型可按照图.确定如图所示。图.圆弧部分成型电解液的选择.电解液的作用电解液是产生电解加工阳极溶解的载体使得阴极与阳极之间组成的电化学反应的体系,实现电化学加工,同时也是电流传送的媒介。使得电解蚀除产物的顺利排出,控制极化,使得阳极溶解能够正常连续的进行。产生的热量被电解液带走,工件基本上没有温升,适合于加工热敏性材料的零件。.电解液的分类常用的电解液可以分为中性电解液酸性电解液与碱性电解液三大类。中性电解液的腐蚀性小,使用较为安全,故应用最为广泛。尾迹的流动是非定常湍流,随来流雷诺数不同而呈现不同的速度分布,在不同的雷诺数范围内,绕薄片厚度大的产生的尾迹涡流区域长度比绕厚度小的情况大。在窄缝电解加工过程中,加工间隙比常规电解更小,尾迹涡流长度很容易影响到实际加工过程。在电解液状态不变的情况下,通过减小薄片电极的厚度,可以使尾迹涡流区长度相应地随之减小,尾迹对加工的影响也随之减小......”

3、“.....联接环热锻模电解加工阴极设计计算由于工件较为复杂,采用机械加工难度较大,采用机械加工加工困难,生产效率较为低下,而且不适合去除不规整凹槽,采用常规加工方法费时费力,而且工序繁多,所以不建议采用传统加工方法。采用电解加工电解加工的方法比传统的机械加工的优点有加工中不存在机械切削力,所以加工后零件表面无残余应力,加工后不会产生由于切削力所引起的残余应力和变形,没有飞边和毛刺。表面粗糙度可达模锻型腔为毫米和.毫米左右的平均加工精度。可加工高硬度高强度和高韧性的难加工金属材料。加工过程中阴极工具电极在理论上不会存在损耗,可以长期使用。电解加工的加工效率高,大约为电火花加工的倍,在些加工情况下,比切削加工的生产效率还高,而且加工效率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制,次成型,工序简单。无接触加工,从根本上解决工件因加工产生的变形。电解加工间隙分为端面间隙侧面间隙和法向间隙。要保证高的成型精度,除了端面间隙要维持在个比较小的水平外,侧面间隙的大小随加工深度的变化也必须保证在较小的范围,这样才能保证加工微孔的锥度和加工窄缝侧壁的垂直度......”

4、“.....阴极材料的选择阴极材料般选黄铜或导电性能好便于补焊修理电解加工中造成的短路烧伤缺陷的低碳钢。阴极设计时,首先是选择或确定加工底部的间隙值,间隙值值越小,加工的质量越高,但也越容易短路,造成流场设计复杂。通常,影响间隙值的因素较多,所以在机床电源条件允许的情况下,建议取间隙值在之间。间隙的计算般分下列三种情况。第种是圆弧部分的间隙计算,第二种是形锻斜度位置间隙计算,第三种是有斜面处的间隙计算。.阴极尺寸的计算在电解加工应用和研究的初期,甚至当今在实际生产中,还大都采用上述近似的研究方法,最典型的是法。它是基于如下简化电场的假设条件下进行研究的。西北工业大学的研究发现当加工对象是钛合金或者是在电解液中加工钢时,磁场可以显著减少杂散腐蚀,提高加工精度,而在电解液中加工钢则效果甚微。西安工业学院进行了磁场影响电场的仿真试验及在电解加工装置上叠加磁场的加工工艺试验。试验表明,电解加工过程中叠加磁场会改变原有电场分布,进而改变间隙流场的分布,从而有利于解决以往电解加工过程中的杂散腐蚀现象,提高电解加工的质量......”

5、“.....此外,采取切割流线的方向叠加磁场,洛仑兹力的作用有利于成股的束流展开磁场可以减小电解液的粘度,改善其流动性能,有利于及时排走电解产物和热量,改善加工条件,提高加工稳定性。除了上述五大研究方向之外,带冠整体叶轮加工周期循环电解加工数控铣床电解加工脉冲电解加工间隙测控方法基于神经网络的电解加工精度预测模型电解加工中管理系统的开发等工艺技术的研究均有所创新或突破。.电解加工的分类及应用电解加工主要用于成批生产时对难加工材料和复杂型面型腔异形孔和薄壁零件的加工。例如加工炮管镗线透平叶片型面整体叶轮锻模航空发动机机匣异形深小孔内齿轮和花键孔等还可用于去毛刺刻印和电解扩孔。.课题研究内容根据研究对象联接环热锻模,设计套加工该热锻模的电解加工工装,包括联接环热锻模电解加工阴极装夹热锻模加工阴极和工件的夹具装置运用等软件画出联接环热锻模电解加工工装三维装配图。电解加工装置除了应保证工件装夹和定位外,还应考虑导电供液流场分布,非加工面的保护,工件和工具即正负极阴阳极之间的绝缘等问题。图.联接环的二维图图.联接环的三维图电解加工理论分析......”

6、“.....加工间隙的控制对加工精度和加工过程的稳定性都非常重要。加工间隙是电解加工的核心工艺要素,它是决定加工精度的主要因素,因此获得均匀稳定大小适中的间隙对电解加工至关重要。在窄缝电解加工中,若能尽可能采用小的加工间隙进行加工,可以显著提高加工精度和生产率。研究中采用未绝缘的薄片电极进行直流电解加工工艺试验,图是加工间隙示意图以其中缝为例。在窄缝的电解加工中,其端面间隙和侧面间隙如图。图.加工窄缝时的加工间隙示意图电解加工过程中,当工件的蚀除速度与工具的进给速度相等,两者达到动态平衡时,端面间隙为.式中底面平衡间隙电流效率取决于工件材料和电解液间匹配体积电化学当量取决于工件材料电导率取决于电解液参数成分浓度温度等电解液的欧姆压降取决于电解液阴极和工件材料电流密度糙度样块是电铸的典型应用。但电化学溶解成型加工的杂散腐蚀及间隙中电场流场的多变性严重制约了其加工精度,其加工的微细程度目前还不能与电化学沉积的微细电铸相比。目前电化学微精成型加工还处于研究和试验阶段,其应用还局限于些特殊的场合......”

7、“.....精度已可达微米级。微细直写加工微细群缝加工及微孔电液束加工,以及电解与超声电火花机械等方式结合形成的复合微精工艺已显示出良好的应用景。数控展成加工传统的拷贝式电解加工的阴极设计制造困难,加工精度难以保证。尤其对整体叶轮上的扭曲叶片之类通道狭窄的零件表面,由于受工具阴极刚性及加工送进方式的限制,拷贝式电解加工更难以完成其加工任务。世纪年代初,以简单形状电极加工复杂型面的柔性电解加工数控展成电解加工的思想开始形成,它以控制软件的编制代替复杂的成形阴极的设计制造,以阴极相对工件的展成运动来加工出复杂型面。这种加工方法工具阴极形状简单,设计制造方便,应用范围广,具有很大的加工柔性,适用于小批量多品种甚至单件试制的生产中。年代中期,前苏联乌法航空学院特种加工工艺及设备研究所以过程控制为突破口,设计了种柔性电解加工单元,应用特殊的电流脉冲波形和高选择性的电解液,加工精度达.,表面粗糙度达。波兰华沙工业大学的教授于年率先提出了电解铣削的思想,以棒状旋转阴极作类似于圆柱状侧铣刀的成形运动来形成加工表面......”

8、“.....加工中采用电解液,精度可达,表面粗糙度达。波兰金属切削学院的.和.教授利用形似球头铣刀的工具阴极,进行了型面光整加工的试验研究,取得了形状误差小于.的加工效果,从而证明了该工艺在模具的光整加工方面具有很好的应用价值。美国英国俄罗斯都高度重视数控电解加工技术的研究并已得到应用,在新型航空发动机及航天火箭发动机的研制中发挥了重要作用。美国公司的五轴数控电解加工,美国俄罗斯仿形电解加工带冠整体叶轮代表了数控电解加工整体叶轮的国际先进水平。南京航空航天大学从世纪年代中期开始进行数控展成电解加工工艺技术的研究,已在电解加工设备研制加工机理研究控制软件编制及工艺试验等方面均取得了重要进展。具体研究内容包括以下几方面设备研制研制了五轴数控电解加工机床及配套的多轴联动数控系统。该机床具有三个直线运动坐标轴及二个旋转运动坐标轴,各轴均采用步进电机驱动。多轴联动数控系统为二级数控系统,上位机为台通用计算机,用电解加工的原理电解加工,是利用阳极溶解的原理并借助于成型阴极将工件按定的形状和尺寸加工成型的种加工工艺方法......”

9、“.....即法拉第定律。图.所示为电解过程示意图,图中显示金属铁电解的过程,它由电解质溶液直流电源连接电源正极的工件阳极连接电源负极的工具阴极组成。当接通电源后,电解反应并未开始就发生,只有当电压升高到临界值分解电压后,电解过程才开始,在阴极处开始有气泡生成,在阳极处开始有电解产物出现。在阴极和阳极的电极溶液界面上发生主要电化学反应过程为阳极侧阳极溶解淡绿色絮状物红棕色絮状物阴极侧图.电解过程示意图↑逸出氢气如果阳极只发生阳极溶解而没有析出其它物质,则根据法拉第第定律,阳极溶解的金属质量为阳极溶解的金属体积为从电解加工的试验中可以得出,实际加工过程阳极金属的溶解量并不和理论的计算量相同,通常是理论计算量会大于实际的溶解量,极少数情况也会发生实际溶解量大于理论计算量的情况。其原因是在理论计算时,采用了“阳极只发生确定原子溶解而没有其它物质析出”这假设......”

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