旋印电解加工仿真与试验研究

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringSimulationandExperimentResearchofRotate-PrintECMAThesisinMechanicalEngineeringandAutomationbyHaoZhuAdvisedbyProfessorDiZhuSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsforthe

2、DegreeofMasterofEngineeringJanuary,2012承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：

3、南京航空航天大学硕士学位论文摘要在带有复杂型面的难加工材料回转体构件的机械加工中，往往存在着薄壁件加工变形、加工效率低、刀具费用高等诸多问题。针对上述情况提出了旋印电解加工技术，以回转体表面凸台等结构为加工目标，设计相应的阴极结构，通过控制阴阳极之间的相对转动及进给方式，将阴极形貌“复印”到阳极轮廓上，从而加工出回转体表面轮廓。为探索凸台轮廓成形规律，首先基于多种软件工具对旋印电解加工方法进行了仿真分析。对旋印电解运动过程进行分解转化，探讨其中的数学规律，并利用MATLAB编制GUI计算作图程序，计算不同参数下的凸台轨迹；提取计算数据中的最终轨迹，处理

4、后导入PRO/E实体建模。通过上述过程，对凸台轮廓进行了计算预测，初步明确了凸台成形规律，为电解加工阴极设计、运动方式确定及试验开展提供理论指导。设计搭建了旋印电解加工系统，包括加工电源、旋印电解加工机床、运动控制系统、温度控制系统、电解液循环过滤系统。以0Cr18Ni9为加工材料验证旋印电解加工方法，初步探索加工电压、电解液成分、阴阳极主轴转速以及进给速度对加工结果的影响。初步结果表明，在合适的加工条件下，可以加工出高度为0.51mm的凸台，且与仿真结果相比，轮廓平均偏差为0.054mm，最大偏差为0.13mm，效果较好。关键词：旋印电解加工，凸台轮

5、廓，仿真，基础试验I旋印电解加工仿真与试验研究ABSTRACTThereexistsomedifficultiessuchasthedeformationofthin-wallparts,lowmachiningefficiencyandhighcostofcuttingtoolsetc.inconventionalmachiningofdifficult-to-machinematerialforrotationalpartswithcomplexsurface.AnewtechnologynamedRotate-PrintECMisproposed

6、regardingthissituation.Thebossesonthesurfaceofrotationalpartsareconsideredasprocesstargets,andspecialcathodestructuresaredesigned.Thesurfacemorphologyofcathodeis„printed‟ontheanodetogetthetargetpartsthroughprecisecontroloftherelativemotionbetweenelectrodes.Avarietyofsoftwaretool

7、sareusedjointlyforthesimulationofRotate-PrintECMtoexploretheformingregulationofboss.Themovementofelectrodesisdecomposedandtransformed,andthemathematicallawisderived,basedonwhichtheMATLABGUIcalculationprogramismadetocalculatethedifferentbosstrajectoryofcorrespondingparametersandp

8、resentthemgraphically;thefinaltrajectorydataise