炮管混合膛线的数控加工仿真

针对渐速混合膛线电解加工(Electroclaemical Machining,ECM)阴极设计难度大,研制周期长等问题,采用数控仿真设计阴极工作齿.根据给定的几何参数和弹道方程分别建立数学模型和几何模型,进行加工仿真.根据修正后的模型参数设计出电解加工阴极,加工出炮管膛线.实验表明:在电解加工过程中采用计算机辅助设计的方法设计炮管膛线阴极,可减少试验次数,缩短阴极工作齿的设计周期.     

变截面异型螺旋型腔电解加工流场分析

针对闭式整体构件电解加工间隙流场分布不均匀的,基于电解加工间隙流场,设计了阴极过水孔工作端面,比较了不同背压条件下电解加工间隙流场,分析了间隙流场空穴、涡流现象.研究结果表明,通过改变过水孔分的疏密,孔径的大小和形状,增加背压,消除了间隙流场中低流速区域,电解液较低流速区域的速度由0.239 7m/s提升至0.508 5m/s,减少了空穴和涡流现象的发生,优化了阴极结构.     

分立式阴极工作齿与阴极体错位角的实现

针对传统的固定工作齿式阴极在加工混合膛线时的不足,提出将工作齿与阴极体做成独立的既联系又存在相对运动的分立式阴极结构的方案.工作齿由10个轮形工作齿盘组成,每个工作轮齿与具有不同模数和齿数的齿轮啮合.当阴极按弹道方程运动时,轮齿形工作齿盘受嵌入阴极体中微电机驱动的减速装置的带动,作相对于阴极体的转动,每个工作轮齿相对于阴极体形成不同的角度.微电机的控制由VB程序实现.用ProE做了运动仿真验证,结果表明,该结构可实现由程序控制工作齿盘运动,使工作齿始终保持与加工位置的缠角一致,可以有效的避免阳线"过切".     

混合膛线电解加工阴极结构和工艺参数优化

为了解决大口径炮管混合膛线电解加工时渐速段与等齐段膛线宽度不一致的问题,通过工艺试验对阴极工作齿齿形、工艺参数进行优化.选择不同的工作齿内收角,在不同的电压下,分别对渐速段采用渐变的进给速度,在等齐段取恒定的进给速度,每加工一次,对炮管的各段进行切片、测量,反复试验,已达到调整工艺参数的目的.结果表明,阴极工作齿的内收角为8°时,在渐速段阴极进给速度由19 mm/min变化到25 mm/min,在等齐段进给速度为25 mm/min,加工出的膛线各段槽型一致性较好,软件分析与工艺试验结果相符.     

炮管膛线电解加工计算机仿真系统研究

炮管膛线电解加工需要通过试验反复修正阴极，研制周期长，试验难度大．采用OpenGL三维图形标准在Visual C＋＋编程环境下，开发计算机仿真系统，绘制阴极工作齿三维图形，利用专家系统提供的加工参数，实现对阴极运动轨迹及加工过程的仿真，最后对虚拟加工膛线进行线形检验，输出参数，完成阴极的虚拟设计、该系统操作简单，性能稳定，结果表明，这是减少实验工作量，缩短阴极设计周期的可行途径．     

分立式阴极变齿厚工作齿加工间隙流场仿真

为解决分立式阴极工作齿相邻齿节间台阶临近流场出现空穴、分离和涡流问题,基于电解加工成型规律,提出了变厚度齿节工作齿的设计,利用COMSOL Multiphysics对加工间隙流场分布模拟,对齿牙进行修形.仿真结果表明:在每片厚轮齿一侧切除1/2,旋出台阶均为0.3mm的圆角,另一侧的薄齿旋出台阶右下角均为0.4mm的圆角,有效地降低了工作齿错位形成的台阶对流场的影响.     

某火炮身管混合膛线阴极及电解加工工装设计

为解决火炮身管材料硬度提高,膛线数目增多,槽线变深,缠角变大,机械拉削难以实现混合膛线的难成型问题,设计了一套炮管内孔抛光阴极、混合膛线阴极和电解加工工装.采用试验阴极进行了某火炮身管混合膛线电解加工工艺试验,通过对试验检测,其尺寸精度和表面质量符合设计图纸要求,加工尺寸误差小于±0.03mm,表面粗糙度Ra0.6μm.     

展成电解加工的成形规律研究

对内喷式阴极展成电解加工时电压Ｖ、进给速度ｖ、电解液压力Ｐ、温度Ｔ对加工间隙的影响进行了试验研究。同时对用脉冲电流展成电解加工进行了讨论，所得结论为展成电解加工的实际应用提供了依据。     

基于青铜基金刚石烧结复合阴极的电解磨削试验研究

为提高电解磨削的加工质量,基于多物理场仿真软件COMSOL对电解加工间隙流场进行仿真分析,以确定阴极结构的合理性.在仿真分析的基础上开展工艺试验,研究进给速度、主轴转速、加工电压等工艺参数对电解磨削加工质量的影响规律,并得出最优工艺参数.实验表明,采用最优工艺参数进行试验,可以获得表面粗糙度Ra<0.2μm的粗糙度,最...     

异形涡道电解加工间隙旋转流场数值模拟及分析

针对闭式整体构件变截面异形涡道电解加工时加工间隙流场不均匀、易短路及烧伤等问题,提出了两进液口水平错开0.3mm,两进液口夹角分别为135°和90°,两进液口斜相错90°等四种供液方式,给出了使加工间隙形成旋转流场的电解加工装置.基于多物理场仿真软件COMSOL对电解加工间隙旋转流场进行仿真,对不同供液方式形成的间隙旋转流场的速度、压力分布进行数值模拟分析.结果表明:两进液口斜相错90°供液方式优于其他三种供液方式.两进液口为斜相错90°时,流场腹部速度大小未发生显著改变,但低速区域的面积明显减小,中高速区域面积明显增加;流场顶部最高流速略微降低,流场顶部边缘区域流速显著上升,流场顶部中高速区域面积显著增加;流场顶部最高压力较直进液方式下降了1/4,流场顶部区域压力更为均匀;流场腹部的最高压力较直进液方式下降了1/3,流场腹部区域压力更为均匀.     

大模数斜齿轮可控电解珩磨电解间隙的计算

可控电解珩磨是一种适用于复杂淬硬表面的精密加工方法。文中讨论了大模数斜齿轮采用连续扫描阴极可控电解珩磨时间解间隙变化的原因及其对加工的影响,推导出了电解间隙变化量的计算公式。通过对影响电解间隙变化量因素的讨论,可定量控制阴极设计时的结构参数。     

型面电解加工复合磁场试验研究

针对复杂型面电解加工流场设计难的问题,根据磁场和电场相互作用的原理,在电解加工装置中安置磁路,使磁场作用于作为导电介质和反应介质电解加工间隙中的流体,影响间隙中离子的分布,进而影响流场,以简化流场设计.为了提高电解加工间隙的实际磁感应强度,在夹具和阴极中的磁铁两头安置轭铁;同时分别采用磁感应强度不同的铁氧体和钕铁硼,以修正零件两头与中部流场的差异.试验表明磁场配置对减轻型面的杂散腐蚀有一定影响.     

电极旋转电化学放电加工间隙内介质输送分析

微小孔是一类重要的结构,在航空工业、航天工业、微电子、汽车及医疗等行业有着广泛的应用。工具电极高速旋转电化学放电加工是根据电化学放电加工基本原理,应用高速旋转的工具电极在工件上进行电化学放电加工的方法。针对制造行业中广泛应用的金属微小孔结构,通过对螺旋工具电极高速旋转微小孔电化学放电加工间隙工作介质流场仿真,解释了螺旋工具电极高速旋转微小孔电化学放电加工间隙内工作介质输送机理。     

矿用联接环锻模电解加工的理论与实践

分析了电解加工工艺在加工矿用联接环锻模时的工具阴极设计、间隙计算、流场设计以及加工电压、工具阴极进给速度等工艺参数的控制，同时结合实践经验，针对各环节出现的问题以及所形成的影响等，提出实用的计算公式和各参数的合理取值范围，对改进设计及电解加工工艺有一定的参考价值。     

齿面交叉沟槽电解加工多场耦合仿真分析

通过分析电解加工的电场特性,建立了齿面交叉沟槽的电场和结构场耦合仿真三维及简化模型.利用仿真软件对工件表面的沟槽加工过程进行了动态仿真,分析了在不同时刻工件表面的电流密度分布与轮廓变化,同时研究了两种阴极优化结构对沟槽成型过程的影响,得出结论:使用侧壁绝缘成形阴极加工和使用片状阴极加工的工件表面在沟槽轮廓处的蚀除量一致...     

超声辅助振动工具阴极的超声振动装置研究

提出采用超声辅助振动工具阴极实现小初始加工间隙电解去毛刺加工。设计了一种安装在针阀体喷孔脉冲电流电解去毛刺试验装置的超声辅助振动阴极结构。对超声振动装置的超声波发生器和超声波振动系统进行了研究。通过针阀体喷孔电解去毛刺试验结果表明:超声辅助振动阴极结构有利于减小间隙误差,从而喷孔内入口处倒圆半径偏差得以减小,流量分散度有所降低。     

电解液沉淀池设计及其参数化实现

针对大口径膛线电解加工过程中最易形成瓶颈的电解液过滤问题,文中分析了氢氧化铁的生成速度、沉淀速度、产物成分及性质,提出一种完整的沉淀池设计方法.为了增加电解液滤过路径的长度,探讨了使澄清液通过出水堰进入清液池的复式电解液池结构.根据设计流量,计算沉淀池的表面水力负荷.按加工电流及污泥层高度选择有效水深和污泥斗高度,计算沉淀池容积并设计其他各部分尺寸,校核电流容量、中心管流速及堰负荷,结果满足设计要求.采用LabVIEW对加工过程污泥层高度进行模拟显示,实现了电解液池的参数化设计.     

SiC/Al复合材料电火花加工间隙流场分析

为解决SiC/Al复合材料电火花加工蚀除产物排除不畅引起加工效率低、积炭等问题,以10%SiC/Al材料为研究对象,提出采用外冲液、内冲液两种供液方式,建立了电火花加工间隙流场模型,分别对加工间隙流场分布、蚀除产物浓度进行模拟仿真,研究了冲液压力、加工深度对材料去除率和电极相对损耗率的影响.进行试验验证,结果表明:采用内冲液方式蚀除产物排除效果较外冲液方式好,可显著提高加工效率和表面质量.增大冲液压力能有效的减少蚀除产物的堆积,提高了加工效率;加工深度越小,产物排除效果越好.     

电化学还原合成对氨基苯酚的研究(Ⅱ)——影响电解合成的主要因素

采用阴极转动分隔式电解槽,研究了硫酸电解液中硝基苯电解合成对氨基苯酚(PAP)过程中诸因素的影响.研究表明,PAP的收率和反应速率与阴极材料、硫酸浓度、电流密度、阴极转动速率、硝基苯浓度以及助剂等因素有关.     

自动化电解去内交叉孔毛刺过程的仿真与实验

针对零件内部交叉孔相贯线处的毛刺去除困难的现状,利用电解加工的原理,采用插孔固定阴极式的电极布局形式,提出基于电流检测的自动电解去毛刺的方法.建立电解去毛刺的数学模型,用仿真和实验研究电解去毛刺过程中加工间隙、加工电压及加工时间对毛刺去除的影响,分析去毛刺过程中电流密度随时间的变化规律.在该电极布局形式下,毛刺与工件间的平均电流随着毛刺的去除逐渐下降,且电流曲线的斜率在毛刺完全去除后趋近于0.以此作为去除过程是否完成的判断依据,研制了自动电解去毛刺的控制系统并完成了自动化去毛刺实验.实验结果表明:该方法能够有效地对毛刺大小进行判断,可以控制加工时间进行精确的毛刺去除,成本低、安全可靠.