薄壁长筒类零件电化学蚀刻机床设计与分析
发布时间：2021-03-06 13:20
电化学蚀刻加工是电解加工的重要分支,广泛应用于航空、航天、核能等领域。热离子能量转换器是将热能转化为电能的装置,其发射极材料为钨、钼难熔金属。对钨、钼工件加工是机械制造工艺和装备的难题,采用电化学蚀刻加工是一种有效的解决途径。本文设计了一台电化学蚀刻机床,用于加工钼基体气相沉积钨工件,使其表面暴露出{110}较多的晶面,从而提高热离子能量转换器将热能转化为电能的效率。具体完成工作如下:确定了机床45°斜床身的的总体方案布局,设计了机床的机械结构包括床身、主轴箱、尾座、阴极工装、电解液系统和外罩防护等部件。并对伺服电机、滚珠丝杠等关键部件进行选型;利用ANSYS Workbench对机床进行静力学和动力学分析,通过拓扑优化对床身结构进行了轻量化的设计;研究了电化学蚀刻加工流场的特性,利用FLUENT分析四种不同电解液出液口形式对流场均匀性、电解液流速、电解液压力分布的影响。仿真结果表明采用优化扁形出液形式时,电解液的流速稳定,压力分布均匀;对机床进行安装调试和工艺试验工作,经检测机床的运动部件参数符合设计要求,机床运行状况良好。根据电化学蚀刻的工艺要求,选择合理的工艺参数对钨、钼工件进行...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电化学加工分类
机器人技术大范围的普及，床将更加的集成化和智能化。电机技术，使得机床的设计更加的合意义自然科学基金，大尺度难熔金属单51775161）。主要任务是设计一套壁长筒类零件。用于加工热离子能量转换器的发射钼基体上气相沉积钨涂层。热离子的将热能转换为电能的电真空器件离子能量转换器的原理如图 1.2 所
之间具有一定的加工间隙，电化学蚀刻的加工电解液流过加工间隙，加工电源施加一定的路，在工件表面金属晶粒和晶界在电解液作接电场的作用下，工件阳极表面将发生金属的匀，随着晶面不断的被蚀除工件表面的形状aOH 为电解液，典型金属发生电化学蚀刻加工反应过程中，发生的是氧化和还原反应，在反应，伴随着金属的溶解，工具阴极发生还原 电解液中，有 Na+、H+、OH-三种离子，在加（Na+、H+）会向工具阴极移动，发生还原反阳极移动，发生氧化反应[42]。反应过程中离Ie e I阴极阳极+－
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS Workbench的清粉机筛格静力学及模态分析[J]. 王娜,刘晓兵,赵俊凯,李孟红. 粮食加工. 2019(02)
[2]电解加工过程多物理场耦合仿真及试验研究[J]. 刘国强,柳禄,何成奎,孙唯寅,徐凡琳,傅秀清. 机械设计. 2018(12)
[3]基于拓扑优化与多目标优化的机床底座结构设计[J]. 赵海鸣,蒋彬彬,李密. 机械设计与研究. 2018(04)
[4]机床结构热性能分析与支撑部件拓扑优化设计[J]. 虞荣华. 内燃机与配件. 2017(21)
[5]整体构件周向叶片电解加工流场设计及实验[J]. 彭苏皓,徐正扬,谷洲之,朱栋,刘嘉. 南京航空航天大学学报. 2014(05)
[6]2万安培大型电解加工机床PLC控制系统的研制[J]. 陈远龙,陈辉,曹雪涛. 电加工与模具. 2014(01)
[7]基于ANSYS Workbench的加工中心动态特性分析[J]. 姚晓坡,刘德平,高建设,汪玉平. 机床与液压. 2013(15)
[8]Analysis of Thermal Characteristics for a High Speed Motorized Spindle Based on the ANSYS Workbench[J]. GONG Li-qin,JIA Yu-qin,CHENG Jie-jie,HE Shuai. International Journal of Plant Engineering and Management. 2013(02)
[9]电化学蚀刻加工工艺及装备研发[J]. 陈远龙,杨涛,郑盛新. 现代制造工程. 2012(11)
[10]基于ANSYS Workbench的机床热结构与热平衡分析[J]. 邹君阳,肖民,何云. 机械制造. 2012(10)
博士论文
[1]电解加工工艺参数数据库及电解加工基本工艺规律研究[D]. 陈远龙.合肥工业大学 2000
硕士论文
[1]车铣复合机床静动态特性分析及结构优化[D]. 李鹏鹏.西安理工大学 2018
[2]复杂整体构件数控电解加工机床设计与分析[D]. 贺阳博.合肥工业大学 2018
[3]振动进给电解加工技术研究[D]. 王裕棣.合肥工业大学 2018
[4]管筒形件内腔电解加工机床设计与分析[D]. 常丹丹.合肥工业大学 2017
[5]大尺寸变截面燃气导管电解加工工装设计优化及工艺研究[D]. 向庆波.合肥工业大学 2016
[6]电解加工过程的多场耦合仿真研究[D]. 何长运.广东工业大学 2015
[7]圆管外表面电解蚀刻机床设计及分析[D]. 杨维国.合肥工业大学 2015
[8]卧式电解加工机床的结构分析与优化[D]. 任欣欣.合肥工业大学 2013
本文编号：3067178
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电化学加工分类
机器人技术大范围的普及，床将更加的集成化和智能化。电机技术，使得机床的设计更加的合意义自然科学基金，大尺度难熔金属单51775161）。主要任务是设计一套壁长筒类零件。用于加工热离子能量转换器的发射钼基体上气相沉积钨涂层。热离子的将热能转换为电能的电真空器件离子能量转换器的原理如图 1.2 所
之间具有一定的加工间隙，电化学蚀刻的加工电解液流过加工间隙，加工电源施加一定的路，在工件表面金属晶粒和晶界在电解液作接电场的作用下，工件阳极表面将发生金属的匀，随着晶面不断的被蚀除工件表面的形状aOH 为电解液，典型金属发生电化学蚀刻加工反应过程中，发生的是氧化和还原反应，在反应，伴随着金属的溶解，工具阴极发生还原 电解液中，有 Na+、H+、OH-三种离子，在加（Na+、H+）会向工具阴极移动，发生还原反阳极移动，发生氧化反应[42]。反应过程中离Ie e I阴极阳极+－
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS Workbench的清粉机筛格静力学及模态分析[J]. 王娜,刘晓兵,赵俊凯,李孟红. 粮食加工. 2019(02)
[2]电解加工过程多物理场耦合仿真及试验研究[J]. 刘国强,柳禄,何成奎,孙唯寅,徐凡琳,傅秀清. 机械设计. 2018(12)
[3]基于拓扑优化与多目标优化的机床底座结构设计[J]. 赵海鸣,蒋彬彬,李密. 机械设计与研究. 2018(04)
[4]机床结构热性能分析与支撑部件拓扑优化设计[J]. 虞荣华. 内燃机与配件. 2017(21)
[5]整体构件周向叶片电解加工流场设计及实验[J]. 彭苏皓,徐正扬,谷洲之,朱栋,刘嘉. 南京航空航天大学学报. 2014(05)
[6]2万安培大型电解加工机床PLC控制系统的研制[J]. 陈远龙,陈辉,曹雪涛. 电加工与模具. 2014(01)
[7]基于ANSYS Workbench的加工中心动态特性分析[J]. 姚晓坡,刘德平,高建设,汪玉平. 机床与液压. 2013(15)
[8]Analysis of Thermal Characteristics for a High Speed Motorized Spindle Based on the ANSYS Workbench[J]. GONG Li-qin,JIA Yu-qin,CHENG Jie-jie,HE Shuai. International Journal of Plant Engineering and Management. 2013(02)
[9]电化学蚀刻加工工艺及装备研发[J]. 陈远龙,杨涛,郑盛新. 现代制造工程. 2012(11)
[10]基于ANSYS Workbench的机床热结构与热平衡分析[J]. 邹君阳,肖民,何云. 机械制造. 2012(10)
博士论文
[1]电解加工工艺参数数据库及电解加工基本工艺规律研究[D]. 陈远龙.合肥工业大学 2000
硕士论文
[1]车铣复合机床静动态特性分析及结构优化[D]. 李鹏鹏.西安理工大学 2018
[2]复杂整体构件数控电解加工机床设计与分析[D]. 贺阳博.合肥工业大学 2018
[3]振动进给电解加工技术研究[D]. 王裕棣.合肥工业大学 2018
[4]管筒形件内腔电解加工机床设计与分析[D]. 常丹丹.合肥工业大学 2017
[5]大尺寸变截面燃气导管电解加工工装设计优化及工艺研究[D]. 向庆波.合肥工业大学 2016
[6]电解加工过程的多场耦合仿真研究[D]. 何长运.广东工业大学 2015
[7]圆管外表面电解蚀刻机床设计及分析[D]. 杨维国.合肥工业大学 2015
[8]卧式电解加工机床的结构分析与优化[D]. 任欣欣.合肥工业大学 2013
本文编号：3067178
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