球形阴极数控电解加工的流场仿真及试验研究

针对球形阴极数控电解加工的流场设计,以电解液的流道为物理模型建立了相应的数值模型,应用计算流体力学方法对流场的数值模型进行求解,得到流场的速度和压力分布。根据求解结果,分析了阴极内部结构和出液口形状对流场的影响;通过改进阴极的内部结构和出液口形状,得到了较为理想的流场仿真结果;结合工艺试验,验证了仿真结果的准确性。     

电解加工的辅助阴极设计

根据电解加工的成形理论设计辅助阴极工具的形状,应用有限元法求解拉普拉斯方程的反边界问题,设计出阴极的形状曲线.通过阳极边界电场强度的分析与对比,进一步验证所设计的阴极形状,评价阴极的设计精度.应用Matlab编程求解辅助阴极工具的外形曲线,并用ANSYS软件分析和验证电场的分布.研究结果表明,该阴极设计方法可行,设计计算误差较小,可以快速准确地设计出复杂的阴极形状.     

方形单元栅极式阴极电解加工的试验研究

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。     

整体叶盘电解加工移动密封阴极设计与试验

在整体叶盘的电解加工中,叶间区域易发生加工意外。通过有限元流场分析发现该区域存在过流面积突变。为了改善该区域流场,设计了一种消除过流面积突变的移动密封阴极结构。改进流场的有限元分析结果表明,移动密封阴极结构显著提升了电解液流场的稳定性。移动密封阴极的电解加工试验结果表明,新型阴极显著提升了加工稳定性,试验件具有较好的加工重复性与表面质量。     

航空发动机叶片电解加工阴极数字化修正模型及其试验研究

叶片是航空发动机的核心零部件,电解加工是加工叶片的重要方法,叶片电解加工工具阴极的精确设计与修正是提高叶片精度的关键技术.采用Levenberg-Marquardt(L-M)优化算法的误差反向传播网络(Back propagation,BP)技术,利用阴极线性修正法的工艺试验数据进行网络训练,建立基于优化BP算法的数字化阴极修正模型.结合自行研制的新型叶片电解加工机床,开展电解加工工艺试验,检验网络模型的正确性.通过三坐标测量机的检测,加工试件在阴极修正后精度有了明显提高,叶盆叶根和叶尖修正部位的精度均提高0.09 mm左右,修正效率提高,说明网络模型能精确计算出阴极型面修正量,网络模型的正确性得到验证.该修正模型能广泛应用于复杂型面电解加工的阴极修正,能起到缩短修正周期和提高叶片电解加工精度的作用.     

基于正问题数值求解模拟"试验修整"的电解加工阴极设计

提出了一种电解加工工具阴极设计的新方法。该方法将生产实际中制造阴极的过程再现于计算机上。采用有限元求解拉普拉斯方程得到加工间隙中的电位分布，通过不断地将获得的等位线与理想工件边界进行比较，将得到的差值映射到阴极端用来指导阴极的修整，直到工件阳极端的差值小于所允许的值。由于该方法的数值计算是基于拉普拉斯方程的正问题进行的，具有易于处理复杂边界、收敛性好、精度高的特点。同时进行了试验，验证了该方法的正确性。     

展成电解加工中阴极安装误差对加工精度的影响

讨论了以展成方式电解加工某型号直纹面拟合的整体叶轮时,平底直线刃内喷式阴极沿（绕）Ｘ、Ｙ、Ｚ三个坐标轴的平动「转动」安装误差对加工精度的影响。     

精密展成电解加工整体叶轮的阴极设计

介绍了应用精密展成电解法精加工整体叶轮叶片型面所用阴极的设计方法 ,分析了该阴极的结构形式并给出了该阴极各结构尺寸的确定方法。     

膛线电解加工阴极新型结构设计

电解加工技术应用到炮管膛线加工中相比传统机械拉削是一种创新,并且已成功应用于中小口径的炮管膛线加工.但采用阴极工作齿固定式阴极加工大口径、变缠角的深槽膛线则会导致膛线加宽,产生"塌壁".拟设计新型的随动式电解加工阴极总体结构,讲述各部件的功能,达到阴极工作齿随着炮管膛线缠角的变化而变化,通过数控程序可实现任意缠角的膛线加工,彻底解决膛线"塌壁"问题,极大的提高了膛线的精度,将对我国的大口径炮管深膛线加工产生深远影响.     

回转体表面掩膜微细电解加工有限元分析及试验研究

针对在回转体零件表面加工微织构的难题,文中建立了回转体表面微细电解加工的多物理场耦合数学模型,利用COMSOL Multiphysics软件进行了仿真求解。设计了掩膜电解加工专用夹具和电解液系统,优化了电解液的流道结构,在较低加工电压和较短加工时间的条件下,开展了工艺试验。通过对比分析微坑深度的仿真值和测量值,验证了加工过程多物理场耦合仿真模型的准确性,得到了形状精度高、均匀排布的直径为φ200μm的微坑阵列,为在回转体表面加工微织构提供了一种合理有效的方法。     

基于有限元法的球形数控电解加工工艺试验研究

针对球形阴极数控电解加工中成形规律分析较为困难的问题,提出了基于有限元法的电解加工过程模拟方法。在ANSYS中建立了球形阴极电解加工二维电场的分析模型,并对加工过程的模型进行求解计算,得到了阳极表面不同时刻的电流密度分布和表面形状。以过程模拟参数为基础进行了工艺试验,并将得到的试验值与理论计算值进行了对比,结果表明:该方法可以满足工程计算的精度要求,为深入开展球形阴极数控电解加工过程的研究提供了方法和理论依据。     

大扭曲叶盘变截面阴极电解加工流场仿真研究

为研究整体叶盘电解加工工具阴极在加工过程中的电解液流动情况,建立其内部电解液三维流场模型,通过ANSYS软件模拟不同速度入口下的电解液流动情况,对比得到合理的初始参数;分析工具阴极在初始状态、中间状态和最终状态下的速度矢量云图,结果表明此阴极结构的电解液流动情况符合要求.     

电解车削加工流场的数值模拟及工艺试验研究

针对电解车削加工的流场设计,基于内喷式阴极结构和电解液流道的物理模型建立了相应的数值模型,应用计算流体力学方法进行求解,得到了流场的速度和压力分布。根据求解结果,分析了阴极内部结构对流场的影响;通过改进阴极的内部结构,得到了相对较好的模拟结果;结合工艺试验,验证了数值模拟的准确性,表明可将计算流体动力学的方法用于流场的模拟和指导阴极结构的改进设计。     

变螺旋角内螺线电解加工计算机仿真系统研究

变螺旋角内螺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,最后对虚拟加工螺线进行线型检验,输出参数,用计算机完成阴极的虚拟设计。结果表明,这是减少实验工作量,缩短阴极设计周期的有效途径。     

发动机叶片电解加工变间隙阴极修正法

为了提高叶片电解加工的精度,提出变间隙阴极修正方法,建立该方法数学模型,分析加工间隙与阴极修正量的对应关系,通过在型面误差中代入间隙补偿量来修正阴极。提出阴极沿型线修正量的计算公式和插值逼近的试验方法。结合自行研制的新型叶片电解加工机床,进行了叶片电解加工阴极修正的试验,通过变间隙修正方法修改阴极。试验过程中阴极经过3次计算机修正,可使叶片电解加工精度提高到0.05 mm,表明该阴极修正方法合理有效,数学模型与试验情况吻合。     

硬质合金麻花钻曲线切削刃压痕阴极电解钝化研究

提出一种压痕阴极电解钝化硬质合金麻花钻刃口的新工艺,利用锡箔拓印刃口压痕来适应麻花钻不同形状的曲线切削刃.研究了电解时间、电压和电极间隙等参数对刃口钝圆半径的影响.结果 表明,采用压痕阴极电解钝化K10硬质合金,比相同条件下毛刷钝化时间缩短42％,钝化半径一致性好,刃口表面的粗糙度值降低1倍.在钻削42CrMo时,电解...     

采用非线性电解液的叶片电解加工阴极设计

工具阴极设计是航空发动机叶片电解加工工艺过程中的关键环节。本文采用有限元数值算法求解加工间隙内的电场分布,考虑非线性电解液对成型规律的影响,进行叶片的阴极设计计算。对加工间隙分布的分析表明,将非线性电解液的影响带入阴极求解中,能使所研究的问题更接近实际情况,从而能提高阴极设计的精度。     

电解加工过程多物理场耦合仿真及试验研究

针对电解加工过程中复杂、难以预测的问题,建立小孔内扩孔电解加工过程多物理场耦合的数学模型,利用COMSOLMultiphisics软件进行仿真分析,得到加工间隙内的流速分布、电流密度分布和温度分布,并分析了不同加工时间和电压对温度分布的影响。选择合适的工艺参数进行试验,得到了小孔内壁轮廓曲线的实测值,并与耦合多物理场仿真的理论值、未耦合多物理场(仅电场)仿真的理论值进行对比。结果表明,耦合多物理场仿真的理论值与实测值更接近,误差更小,可以准确地模拟实际电解加工过程。     

变截面异型型腔电解加工阴极的制造方法

介绍电解加工中异型阴极的设计和加工方法。利用UG软件的曲面造型、CAM模块以及MatLab强大的数据处理功能，建立异型类阴极设计、制造的新方法。采用这种方法可高效方便地解决电解加工中复杂型腔的阴极设计和制造问题。