摘 要

在航空航天、儀器儀表、精密模具和家用電器等領(lǐng)域中存在很多的微小窄縫、槽結(jié)構(gòu)，且多以群窄縫、槽結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法很難同時(shí)加工出群窄縫、槽，目前人們一般采用微細(xì)電火花加工、激光加工、精密和超精密機(jī)械加工和電解加工等方法進(jìn)行加工。相對(duì)其他幾種加工方法電解加工具有很多優(yōu)點(diǎn)，特別是電解加工可以同時(shí)加工出群窄縫、槽，且復(fù)制精度好，生產(chǎn)率較高，適合于群窄縫、槽的批量加工。
本文首先進(jìn)行了窄縫電解加工的理論分析，分析加工間隙的影響和電極對(duì)流場(chǎng)的影響，通過分析可知，加工時(shí)的去除速度與電流效率和加工間隙有關(guān)，在保證加工精度的條件下，使用NaNO3電解液進(jìn)行窄縫電解加工試驗(yàn)。
進(jìn)行了電解加工試驗(yàn)裝置的研制工作，在現(xiàn)有臺(tái)式電火花機(jī)床的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)與改進(jìn)。為本機(jī)床配備了適用于電解加工的直流電源；使用步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)電解頭的低速進(jìn)給；根據(jù)陰極工具和陽極工件的相對(duì)位置和進(jìn)給設(shè)計(jì)并加工了夾具；完成電解液循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)可以保證間隙電解液的充足；由于電解加工對(duì)溫度的要求，設(shè)計(jì)了電解液溫度控制系統(tǒng)，使電解加工試驗(yàn)可在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
測(cè)試電解加工試驗(yàn)裝置的運(yùn)行性能。使用管狀電極打孔，分別在濃度為10%的NaCl和NaNO3電解液中進(jìn)行測(cè)試，驗(yàn)證直流電解加工的基本工藝規(guī)律。使用反拷電解的方法進(jìn)行電極的制備，并利用制備的電極進(jìn)行窄縫電解工藝試驗(yàn)，但加工出的窄縫很淺，只有細(xì)微的紋路。
采用薄片整體電極進(jìn)行窄縫電解加工的工藝試驗(yàn)研究，著重考察了電解液濃度和溫度、加工電壓、進(jìn)給速度等加工參數(shù)對(duì)加工間隙和縫寬的影響，在厚度為0.5mm的不銹鋼板上加工出了最小縫寬為0.31mm的窄縫。

關(guān)鍵詞　窄縫；電解加工；試驗(yàn)裝置；加工參數(shù)
Abstract

There are many micro-grooves and slots in the instruments and appliances. And usually they are multi-grooves. It is hard to machine multi-grooves with the traditional machining. Electrochemical machining is the fittest method of machining grooves. Recently there are four main machining to machine grooves electrodischarge machining , laser machining , precision machining , ECM and so on. ECM has many merits compared with other machining methods. Multi-grooves are machined with ECM in the same time with high efficiency and copy precision.
This paper presents a theoretic analysis of the influence of the electrode for the gap. According to the analysis this paper chooses to the whole slice electrode to accomplish the machining.
A new experiment device is finished based on the existent EDM machine tool. Firstly the machine tool matches the direct power supply. This dissertation develops the feed system driven by stepping motor. The stepping motor is driven by the divided driver to feed in slow rate. The electrolyte cycle system and temperature control system are designed. Thus the experiment will be finished under the temperature control.
This paper develops the device function test. The test validates the direct electrochemical technological law in the electrolyte of the percent ten and .The preparation of the electrode is got with the method of copy electrochemical. Then we start to test with the electrode . Through the experiment we know the method is simple , but it can not meet the require of machining .
In the end of this dissertation, through a large number of experiments, the technological law that various machining parameters (the electrolyte temperature and consistence, machining voltage, feed rate) effect on the gap. The micro-groove of 0.31mm is machined on the stainless steel of 0.5mm.

Keywords　 micro-groove, ECM, experiment device, machining parameter
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒 論 1
1.1 課題的研究意義 1
1.2 數(shù)控加工 1
1.3 課題的研究?jī)?nèi)容 3
第2章 窄縫電解加工的理論分析 5
2.1 電解加工的原理 5
2.2 電解加工的特點(diǎn) 6
2.3 窄縫電解加工理論分析 7
2.3.1 加工間隙的影響分析 7
2.3.2 電極對(duì)流場(chǎng)的影響分析 9
2.4 本章小結(jié) 10
第3章 窄縫電解加工試驗(yàn)裝置的研制 11
3.1 窄縫電解加工試驗(yàn)裝置的研制 11
3.1.1 電解頭設(shè)計(jì) 11
3.1.2 夾具設(shè)計(jì) 12
3.1.3 試驗(yàn)用直流電源 13
3.1.4 進(jìn)給系統(tǒng) 13
3.1.5 電解液系統(tǒng) 14
3.1.6 電解液溫度控制裝置 15
3.2 本章小結(jié) 16
第4章 窄縫電解加工裝置性能測(cè)試及工藝試驗(yàn) 17
4.1 電解加工試驗(yàn)裝置測(cè)試試驗(yàn) 17
4.1.1 試驗(yàn)方案及測(cè)試條件 17
4.1.2 NaCl電解液中加工參數(shù)對(duì)加工間隙的影響 18
4.1.3 NaNO3電解液中加工參數(shù)對(duì)加工間隙的影響 20
4.2 反拷電解加工 22
4.3 窄縫電解加工工藝試驗(yàn)研究 22
4.3.1 加工間隙和電流效率的測(cè)定方法 22
4.3.2 選用的方案、測(cè)試條件和測(cè)試儀器 24
4.3.3 電流效率測(cè)定試驗(yàn) 24
4.3.4 加工電壓對(duì)加工間隙和縫寬的影響 25
4.3.5 進(jìn)給速度對(duì)加工間隙和縫寬的影響 27
4.3.6 電解液溫度對(duì)加工間隙和縫寬的影響 29
4.4 本章小結(jié) 30
結(jié) 論 32
參考文獻(xiàn) 33
附錄 36
致 謝 38