小孔相贯线电解去毛刺工艺试验研究

论文摘要

机械加工中,在工件表面过渡处(特别是小孔相贯线交界处)常出现各种尖角、毛边等不规则的毛刺。毛刺虽小,但危害很大。目前,大多采用手工、机械的方式去毛刺,费工费时,劳动强度大且去除毛刺质量难以保证；同时由于零件形状的复杂化,零件毛刺的去除越来越困难。针对以上问题,本文研究利用电解去毛刺的方法实现零件毛刺的去除。将电解加工技术运用到机械加工中毛刺的去除,更加体现了其技术的应用广泛性。电解去毛刺与常规电解加工的不同之处在于电解去毛刺所需要的电解液流量小,压力低。本文为小孔相贯线电解去毛刺加工设计阴极,运用ANSYS软件对其进行阴极内部二维电场研究,对电场进行较精确的仿真分析,用以指导阴极的设计。论文主要完成的内容包括：1)总结了小孔相贯线去毛刺的关键技术,基于电解加工的原理,针对钻削45钢加工过程中形成的小孔相贯线上的毛刺,根据电解加工机床的特点设计制造了进行电解去毛刺加工的阴极。2)基于有限元法,建立了小孔相贯线电解去毛刺过程的电场模型,通过求解分析,得到了小孔相贯线电解去毛刺过程的轮廓变化曲线,分别对加工电压和工作时间参数的变化对小孔相贯线电解去毛刺成形圆弧的影响进行了分析。3)根据电解去毛刺加工过程的模型,设置不同的工艺参数,进行有限元的求解。得到了小孔相贯线轮廓处在不同加工电压下和不同工作时间下的轮廓变化曲线。进行了工艺试验,检测并得到小孔相贯线轮廓在加工之后的曲线,通过对比分析,得出仿真结果与试验结果的变化曲线基本一致,验证了有限元求解模型的准确性,这对在一定工艺条件下进行电解去毛刺的预测具有重要的指导意义。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 电解加工的原理及特点
• 1.1.1 电解加工的基本原理
• 1.1.2 电解加工的特点
• 1.2 去毛刺技术的提出及毛刺去除方法
• 1.2.1 去毛刺技术的提出
• 1.2.2 毛刺的去除方法
• 1.3 电解去毛刺原理及研究现状
• 1.4 小孔相贯线电解去毛刺技术在农业装备制造中的应用
• 1.5 本文研究的意义及主要研究内容
• 1.5.1 本文研究的意义
• 1.5.2 本文主要研究内容
• 第二章 小孔相贯线电解去毛刺理论及试验装置概述
• 2.1 电解加工阳极溶解理论
• 2.1.1 电解原理
• 2.1.2 法拉第定律
• 2.1.3 电解加工效率
• 2.1.4 电解加工速度
• 2.2 电解加工的电场理论
• 2.2.1 静电场
• 2.2.2 导电媒质中的电场
• 2.3 小孔相贯线电解去毛刺试验装置概述
• 2.3.1 机械本体
• 2.3.2 电解液系统
• 2.3.3 工作电源
• 2.3.4 控制系统
• 2.3.5 工具阴极
• 2.4 本章小结
• 第三章 小孔相贯线电解去毛刺加工成型规律研究
• 3.1 成型规律的基础理论研究
• 3.1.1 成型规律的研究现状
• 3.1.2 成形规律分析的基本定律
• 3.2 小孔相贯线电解去毛刺加工过程的仿真研究
• 3.2.1 小孔相贯线电解加工过程仿真的研究背景
• 3.2.2 加工间隙内电场分布模型
• 3.2.3 基于有限元模型的仿真加工
• 3.3 小孔相贯线电解去毛刺有限元求解过程及分析
• 3.3.1 有限元求解过程中各参数的设置
• 3.3.2 有限元模型的建立及分析
• 3.4 三种方案阴极电场仿真的对比
• 3.4.1 电压相同、加工时间不同时的对比分析
• 3.4.2 加工时间相同、电压不同时的对比分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 小孔相贯线电解去毛刺的工艺试验研究
• 4.1 小孔相贯线电解去毛刺的仿真结果
• 4.1.1 工作电压对加工影响的仿真结果
• 4.1.2 加工时间对加工影响的仿真结果
• 4.2 小孔相贯线电解去毛刺工艺试验
• 4.2.1 工作电压对加工的影响
• 4.2.2 加工时间对加工的影响
• 4.3 理论值与实测值对比
• 4.3.1 不同工作电压时理论值与实测值对比
• 4.3.2 不同加工时间时理论值与实测值对比
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 研究结论
• 5.2 后续研究建议与展望
• 参考文献
• 致谢