电解加工参数对加工表面影响的理论建模与分析.pdf

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1、《电加工与模具》2012年第6期设计·研究电解加工参数对加工表面影响的理论建模与分析胡瑞钦，李勇(清华大学精密仪器与．卡几械学系摩擦学国家重点实验室，北京100084)摘要：以工具电极与被加工工件均固定不动、加工间隙逐渐扩大的加工情况为例，经适度简化、近似，建立了电解加工中表面不平整程度与主要加工参数的数学模型。以被加工表面最高最低点的高度差作为表面不平整程度的评价指标，分析了被加工材料组织均匀及不均匀两种情况下主要加工参数对加37_不平整程度的影响，从而为实际加工参数的选择提供理论指导。关键词：电解加工；表面不平度；数学建模；金相组织中图分类号：TG662文献标识码：A文章编号：100

2、9—279X(2012)06—0038—05ModelingandAnalysisfortheEffectofMachiningParametersonSurfaceUnevennessinECMHuRuiqin，LiYong(TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Towardsthesituationthatthetoolelectrodeandtheworkpieceareallstationary，amathematicalmodelfortherelationshipbetweentheECMparametersandth

3、esurfaceunevennessiSes—tablishedthroughappropriatesimplificationandapproximation．ThedifferenceinheightbetweenthehighestandlowestmachinedpointsiSselectedastheevaluationindexofthesurfaceunevenness．TheeffectofmainECMparametersonthesurfaceunevennessiSanalyzedintwosituationsofuniformandnon—uniformmeta

4、llographicstructures，thereforetoprovidetheoreticalguidanceforchoosingparame—tersinECM．Keywords：ECM；surfaceunevenness；mathematicalmodeling；metallographicstructure电解加工是利用金属阳极溶解的原理将零件加数学模型，分析各加工参数及被加工材料均匀性对工成形的方法，在电解加工中材料以离子的形式被加工不平整程度的影响。旨在通过理论建模与分去除。理论上，电解加工被认为可以获得较好的表析，明确各参数对表面不平整程度的影响关系，为实面质量；实际

5、中，电解加工也已被应用于金属零件的际加工中加工参数的选择提供初步的指导。抛光及成形加工。但在电解加工中，实际影响加工1模型建立表面质量的因素较多，已有的研究进行了一定的理在一些电解加工应用中(如电解抛光、电解扩论分析、描述，或直接通过实验得到加工参数对表面孔)，电极固定不动，或在与加工表面垂直的方向上粗糙度的影响曲线。没有进给运动，其加工间隙逐渐扩大。对于这种情本文以工具电极与被加工工件均固定不动的加工情况为例，从数学解析的角度，通过适当的简化，况，考虑采用如图1所示的模型来研究加工中的表建立电解加工中表面不平整程度与主要加工参数的面不平整程度。图1中，加工电极底面为一平面，考虑加工表面

6、收稿日期：20120716最高与最低2个区域，这里分别称作区域1与区域基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目2，令这2个区域的加工间隙分别为△．和△，，2个(2009AA044205)区域的高度差为d，即d=△～A。加工过程中，d第一作者简介：胡瑞钦，男，1988年生，硕士研究生。的变化可作为对整个加工平面不平整程度的一种反一38一设计·研究《电加工与模具》2012年第6期映，后续的分析中都用d作为对表面不平整程度的令区域1在初始时刻的加工间隙为△。。，则由式(7)评价。可得：A、／2叩‘叫1’(U—E)‘+△。(8)同理，对于区域2也有：A2=、／2叩。602‘(己，～

7、E2)‘￡+A20(9)d=AZ——A1：：!：：!!：兰：竺：：：!垒：垒!!：垒垒!+令d。=△。一A。，则d。反映了被加工表面的图1不平度研究模型初始不平整程度，则有：评价加工表面质量通常采用的指标是表面粗糙度，但其数值是由表面大量点的数据统计得到。为d：~／：兰+27~o2(U一拒2)￡+△i0+21(U一踞1)+△}0了简化，这里只取表面最高、最低2个点的高度之差．(10)d进行考虑，严格来说d不可被称为表面粗糙度，~／2