毕业设计（论文）-环状沟槽电解线切割机床及工艺分析

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1、目录1绪论11.1电化学加工的研究与发展11.2线切割技术的研究与发展11.3研究的意义和目的21.4本文的主要研究内容31.5本章小结32电解加工机理42.1电解加工的基本原理42.1.1电解加工成形原理42.1.2法拉第定律62.2电解加工的工艺参数72.2.1电解加工的工艺特点82.2.2微尺度间隙流场的理论基础92.3电解成形加工中促进电液循环的方法122.3.1冲液方法122.3.2旋转电极142.3.3阶跃进给142.4本章小结153环状沟槽电解线切割加工机床173.1机床的设计构想1

2、73.2机床的总体方案及布局183.3运动进给系统223.3.1运动平台223.3.2工件阳极旋转运动系统223.4工艺装置24363.4.1旋转夹具的设计243.4.2阴极冲液装置设计243.5本章小结284环状沟槽电解线切割工艺分析294.1影响加工工艺指标的因素294.2进给参数对加工的影响304.3电参数对加工的影响324.4线电极直接对加工的影响334.5本章小结34参考文献35致谢37361绪论1.1电化学加工的研究与发展在20世纪50年代之前，苏联科学家就以“以金属局部高速溶解为基础

3、的电化学加工”的试验研究。我国西安昆仑机械厂的深孔和膛线加工是最早研究并成功应用电化学加工技术的。20世纪70年代电化学加工技术被广泛推广，进入高速发展年代。80年代计算机技术开始进入电解加工，北京工业大学、南京航空航天大学、西安工业大学、华南理工大学先后开始可对电解加工研究探索。在国外，英国的人R,R公司电解加工叶片全自动生产线、荷兰飞利浦的电工剃须刀全自动电解加工生产线、美国CE公司的五轴数控电解加工机床为现在电解加工设备水平的代表。目前，由于电解加工加工间隙中的电场、磁场、流场及阳极溶解动力

4、学的因素的交互影响，电解加工的过程非常复杂，使电解加工技术的纵深发展受到阻碍。除了个别应用对象外，还没有通用的在线直接检测加工间隙的有效手段。电解加工技术是一种无应力的高效加工方法，这一点在其加工枪管膛线和深孔时表现的尤为突出。电解加工既有能力高效加工大而复杂的零件，由于其电化学离子级的蚀除机理，使其在微细加工中很有潜质。1.2线切割技术的研究与发展在20世纪50年代电火花线切割技术在电火花加工的基础上发展起来，开始时时通过铜丝做成的现状刀具对工件进行电火花放电加工。其主要的技术有：加工控制系统、

5、工作液循环系统、脉冲电源、走丝机构。电火花线切割加工原理与电火花成型技术原理基本相同，其原理为把工频交流电转换成特定频率的脉冲电流，通过电极丝转换成电火花来蚀除金属。其中电流的频率、电压等电参数对电火花加工的加工速度、加工过程、生产率、工艺质量及电极的消耗等有很大关系。36电火花线切割技术的走丝机构是其不可或缺的组成部分，在进行电火花切割时，电极丝安装固定在丝筒上，在控制系统的控制下以给定进给速度做匀速的往返运动。由于电火花的溅射效果，在实际中，加工表面会出现坑洞，其加工的表面质量和精度都不理想。

6、在慢走丝加工技术中，虽然加工的工艺水平达标，但是加工速度慢，电极丝只能用一次。其生产效率慢，慢走丝机床的技术含量高，生产成本较高，以上因素导致其经济效益不高，很难大面积推广。电火花切割加工中的工作液时循环使用的，所以工作液必须配有回收处理再运用的装置，这样能充分的利用工作液，加快工作液的流动速度，使其连续不断，快速的补充工作液及时冲走电火花加工中除下来的电蚀物，并且冷却电极丝和加工工件，保证加工的稳定性。控制系统则如所有机床的一样，在与控制加工精度，实现自动化加工。1.3研究的意义和目的金属的特种

7、加工一直是当今制造业高度关注的问题。在金属切割方面，日益增长的需求是传统加工技术很难满足的，虽然现在已经有激光，电子束和电火花切割技术，但是这些技术的经济效益，工艺水平很难满足现有的要求。在制造中要求加工技术能有较高的加工效率，适合成批的生产；机床的技术要求低，生产成本低，适合快速广泛推广；机床的加工工艺水平又能满足现有的工艺要求。发展新型的金属切割加工技术已经刻不容缓。电化学加工技术在大深宽比的环形金属切割技术中，由于其刀具为非接触刀具，切割加工中在不受刀具自身刚度的影响，所以对刀具的几何形状并

8、不受加工刚度的影响，电极丝很容易加工出大深宽比的沟槽。但是在加工大深宽比沟槽时，其流场，电场的相关理论并不完善，在这方面的技术方面还有许多有待解决的问题。在电解加工中，深孔的加工已经有较为成熟的理论基础，对于半径100mm×8000mm等深空的加工中，电解加工的精度可达0.01mm~0.02mm，表面粗糙度Ra0.016~0.08，而在大深宽比金属切割问题中遇到了与深空加工相同的问题，即传统刀具的加工受到刀具几何形状，刚度的影响，在加工范围有局限性。电化学金属切割技术（MetalW