方形单元栅极式阴极电解加工的试验研究.pdf

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1、机械设计与制造第7期l28Machinet7Design&Manufacture2012年7月文章编号：1001—3997(2012)07—0128—03方形单元栅极式阴极电解加工的试验研究术秦文卫陆永华赵东标(南京航空航天大学机电学院，南京210016)ExperimentalStudyonCathodeElectrochemicalMachiningofSquareUnitGridtypeQINWen—wei，LUYong—hua，ZHAODong-biao(CollegeofMechanicalandEle

2、ctricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)t，．●／．f、毒●一十十十十"十^”+、州州十一^、et，卜十●丹●■一●’【摘要】对于电解加工，首先需要解决的问题是工具阴极的设计。传统的阴极设计与控制，不仅i阴极的生产、制造周期长，成本高；还需要对阴极进行不断的对比修正，对操作者的经验和技术要求高；且一种工具阴极只能用来加工一种形状的工件，加工对象单一。针对传统阴极设计方法存在的不足，提出

3、了栅极式阴极的设计与控制方法，并对三种规格的方形单元所组成的栅极式阴极进行了平面、斜面和型面的电解加工对比试验，分析了方形单元的尺寸大小与加工误差之间的规律，为提高栅极式阴极电解加工的精度和完善栅极式阴极的设计方法提供一定的技术支撑。关键词：栅极式阴极；方形单元；电解加工【Abstract】r￡胁electrochemicalmachining，thefirstproblemtobesolvedisthetoolcathodede—sign．Traditionalcathodedesignandcontrol，n

4、otonlythecathodeproduction，manufacturingcycleislong,thecostishigh；butalsoneedtoconstantlycompareandrevisethecathodewithhigherrequirefortheop—erator’Sexperienceandtechnology；Andacathodetoolcanonlybeusedtomachineonetypeofprofileoftheworkpiece．Fortheshortcomings

5、oftraditionalcathodedesignmethod，gridtypecathodedesignandcon—trolmethodisputforward，andECMforthreekindsofgridtypecathodecomposedofsquareunit．i．e．plane，slopeandprofileweretestedbycomparision．Thentheregularpatternbetweendimensionofthesquareunitandmachininger九)r

6、WqSanalyzed．whichprovidecertainsupportintechnologyforimprovingECMpreci—sionandpe咖ctingthedesignmethods0／’gridtypecathode．KeyWords：GridTypeCath0de；SquareShapeUnit；ECM中图分类号：TH16，V261．5文献标识码：A1引言代修整的过程冗长费时，大大增加了生产成本和准备时『日J电解加工是一种利用金属阳极电化学溶解原理来去除材料2试验目的的制造技术。对电解加

7、T来说，首先需要解决的是T具阴极的设针对传统电解加：[阴极设计与控制中存在的弊端，提山_r计。阴极设计就是根据待加工零件的已知几何形状，求得阴极工一种新的栅极式阴极的设计与控制方法，该阴极}扫微单元块以矩具的轮廓形状。从数学上讲，阴极设计问题足一个拉普拉斯方程阵阵列形式组合而成，根据所加工零件的轮廓来凋整阴儆阵列单几何反问题，这个问题需要调整自由边界(阴极)来使所有的电场元的分布，用各单元块拟合曲面替代传统的阴极固定轮廓曲线，边界条件得到满足。电解加工过程的复杂性和数学反问题理论的如图l所示。其加工过程与传统的电

8、解加工过程基本相同，对于不成熟，使阴极没变得十分困难。不同轮廓的阳极工件，只需调整阴极各微单元块所构成的型面早期的阴极设计主要采取对加工过程充分简化的方法，如可加工，从而实现阴极的快速设计。解析法、图解法、导电纸模拟法、几何近似法和复变函数法。由于这些方法过度简化了加工物理过程，因而存在着显著的计算误直流电源差。随着计算机技术和计算数学等相关学科的发展及对电解加T更深入的