联接环锻模及其电解加工工装设计论文[带图纸].doc

I本科毕业设计(论文)题目：联接环锻模及其电解加工工装设计系别：机电信息系专业：机械设计制造及其自动化班级：学生：学号：指导教师：2013年05月II联接环锻模及其电解加工工装设计摘要电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成型的一种特种加工方法。其材料的减少过程以离子的形式进行,由于金属离子的尺寸非常微小，因此这种微溶解去除方式使得电解加工技术在微细制造领域有着很大的发展潜力。特别是对于难切削加工材料、形状复杂或薄壁零件的加工具有显著优势，在航空、航天推进器以及兵器制造上得到广泛的应用，成为国防工业生产中的关键制造技术。根据研究对象联接环热锻模，设计一套加工该热锻模的电解加工工装，包括：（1）联接环热锻模电解加工阴极；（2）装夹热锻模加工阴极和工件的夹具装置；（3）运用Pro/E、UG等软件画出联接环热锻模电解加工工装三维装配图。电解加工装置除了应保证工件装夹和定位外，还应考虑导电、供液、流场分布，非加工面的保护，工件和工具（即正负极、阴阳极）之间的绝缘等问题。关键词：电解加工；联接环锻模；工装设计IIIConnectingringforgingdevoteditselectrochemicalmachiningtoolingdesignAbstractElectrochemicalmachiningisbasedontheprincipleofmetalelectrochemicalanodicdissolutionintheelectrolytewillbeaspecialprocessingmethodforworkpieceprocessing.Thematerialreductionprocesstoionicform,duetothetinysizeofmetalion,hasgreatpotentialofdevelopmentsothatthemicrodissolveandremovemakeselectrochemicalmachiningtechnologyinmicromanufacturingfield.Inparticularhassignificantadvantagesforprocessinghardmachiningmaterials,complexshapeorthin-walledparts,widelyusedinaviation,aerospacepropulsionandthemanufactureofweapons,becomethekeymanufacturingtechnologyofnationaldefenseinindustrialproduction.Accordingtotheresearchobjectcouplingringofhotforgingdie,electrolyticprocessingtodesignasetofprocessingthehotforgingdie,including:(1)connectingtheECMcathoderinghotforgingdie；(2)fixtureclampingdeviceofhotforgingdiemachiningcathodeandworkpiece；(3)theuseofPro/E,UGandothersoftwaretodrawaconnectionringofhotforgingdieelectrochemicalmachiningtooling3Dassemblydrawing.Electrolyticprocessingapparatusshouldnotonlyensuretheworkpiececlampingandpositioning,butalsoshouldconsiderconducting,fluid,flowfielddistribution,notprocessingsurfaceprotection,workpieceandtool(i.e.,positiveandnegative,yinandYang)insulationproblembetween.KeyWords:Electrochemicalmachining；aconnectingringforgingdie；fixturedesignIV目录1绪论.11.1电解加工的原理.11.2国内外研究现状.21.2.1微秒级脉冲电流加工.31.2.2微精加工.31.2.3数控展成加工.41.3电解加工的分类及应用.61.4课题研究内容.62电解加工理论分析.82.1加工影响分析.82.2电极对流场的影响分析.103联接环热锻模电解加工阴极设计计算.113.1阴极材料的选择.113.2阴极尺寸的计算.114电解液的选择.184.1电解液的作用.184.2电解液的分类.185联接环热锻模电解加工工装设计.205.1电解加工所受到的影响和误差.205.2联接环热锻模夹具设计.215.3联接环热锻模夹具装夹设计.215.4联接环电解流场的设计.225.5联接环热锻模导电方式.235.6提高电解加工的质量.245.6.1表面缺陷及防治措施.245.7电解加工的供液系统.255.8工装总体设计图.25结论.27参考文献.28毕业设计（论文）知识产权声明.错误!未定义书签。毕业设计（论文）独创性声明.301绪论11绪论电解加工自20世纪50年代问世以来，到60年代迅速在众多的机械领域得到开拓和应用。通过科研和生产实践，70年代电解加工在技术上走向成熟、定型；在应用领域走向定向。由于电解加工能解决机械加工难以解决的难切削材料、复杂形状零件加工问题。而且高效、高表面质量，较好的适应了军工产品的需要，因而在军事工业中，特别是航天、航空推进器的制造上得到了广泛的应用，成为国防工业生产中的关键制造技术，获得了显著的技术经济效果，促进了军工新产品的发展和性能的提高。在民用的经济重要部门，例如汽车、能源等制造业中叶得到一定的开拓和应用，获得较好的成效。如今电解加工已经成为机械加工制造业中的一个不可缺少的组成部分。采用电解加工制造热锻模具有表面质量好，模具寿命长，脱模好，成本低的优点。电解加工的设备主要包括机床、电源和电解液系统3个主要实体以及相应的控制系统。电解加工既具有高速加工大而复杂零件的能力，电化学蚀除微细加工的潜质，向精密、微细加工进军也是电解加工的发展方向。电解加工高速去除金属的加工方法的发展将会有深远的发展。1.1电解加工的原理电解加工（ElectrochemicalMachining（ECM），是利用阳极溶解的原理并借助于成型阴极将工件按一定的形状和尺寸加工成型的一种加工工艺方法。其理论基础是1834年法拉第发现的金属阳极溶解基本定律，即法拉第定律。图1.1所示为电解过程示意图，图中显示金属铁电解的过程，它由电解质溶液、直流电源、连接电源正极的工件阳极、连接电源负极的工具阴极组成。当接通电源后，电解反应并未开始就发生，只有当电压升高到临界值（分解电压）后，电解过程才开始，在阴极处开始有气泡生成，在阳极处开始有电解产物出现。在阴极和阳极的电极/溶液界面上发生主要电化学反应过程为：阳极一侧：Fe=Fe2+2e(阳极溶解)Fe2+2OH-+O2=Fe(OH)2(淡绿色絮状物)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(红棕色絮状物)阴极一侧：