变化也必须保证在较小的范围，这样才能保证加工微孔的锥度和加工窄缝侧壁的垂直度。在电解加工应用和研究的初期，甚至当今在实际生产中，还大都采用上述近似的研究方法，最典型的是法。它是基于如下简化电场的假设条件下进行研究的。沿电流线方向，电位梯度不变在同电流线上，有相同的电场强度。从阳极等位面开始，到阴极等位面止，电位逐渐减小，等位面与电流线正交，电流线有阳极指向阴极。取电流效率η为常数对电解液电解液在任何电流密度条件下可取η为常数对电解液在高于定的电流密度条件下η可近似为常数在同电流线上取电解液导电率к相同。基于以上假设，则可认为在同电流线上，电流密度相同又因为先前已约定加工出于平衡状态，且电解加工间隙很小.，则在工件被加工表面法向与工具阴极表面法向间夹角不大的情况下，近似认为电流线同时垂直工件及阴极表面，取电力线的直线长度替代实际呈弧线形状的电力线。如此，求解电解加工之间隙长度问题就转化为求解相应处电力线长度的问题，可才用欧姆定律建立起近似电流线长度与加工电压的关系再基于法拉第电解定律导出阳极表面电解速度的大小以及最终阴阳极型面相互之间的几何关系。参照图.，其有关成型规律的方程组可写作η.在加工平衡状态上式中阴阳极之间的电压电解加工阴阳极电极电位值总和间隙电解液中的电压降电流密度к电解液导电率•电解加工间隙阴极送进速度与工件阳极表面法向之间的夹角对应上述处的平衡加工间隙对应处的平衡加工间隙，通常又称端面平衡间隙阳极被加工表面的法向蚀除速度，通常简称为工件加工速度工具阴极送进速度η电流效率体积电化当量•。图.基于简化电场的成型规律描述以上方程组就是基于简化电场进行成型规律计算和阴极设计的实用计算式，也就是常用的法。电解加工阴极的设计除了最常用的法外，对于些加工性状简单的工件，可以采用等间隙分布的原则进行阴极的设计。等间隙分布的原则是指在工件原有的尺寸上进行同等间隙的缩放，缩放后得到阴极的形状尺寸。这种设计方法较简单，但是却有局限性，对于那些型腔复杂的工件不能够使用，只适合形状简单的工件。以上两种方法都是基于简化电场分布的阴极设计方法，对于实际电场分布的阴极设计方法，这里介绍种有限元法。如图.给出了组工具阴极族的求解结果。其依据是已知的工件阳极形状和约定的工艺条件阳极边界电位，电解液的电导率和电流效率均为常数。有图.可以看出，所求解的阴极不只是个，而是“族”，即图中除阳极边界外的等位面都可以作为阴极边界，不同的只是阴极边界电位，或者说阴阳极之间的电位差不同，加工间隙值不同，但都能加工出同样的阳极型面。图.求解的工具阴极族在占电解加工中大部分的微孔窄缝加工中，由于间隙无法直接测量，通常采用加工孔径和工具电极直径之差的半即侧面间隙大小来间接评定加工间隙。电极侧壁的绝缘是必须的，加工间隙如图所示电解中侧壁绝缘的工具电极般不保留图中所示的宽度为的工作带，即式内的参数趋近于，故加工中侧面间隙。电解时加工间隙很小，间隙内电解液的量也很少，如果要实现和匀速电解加工样的加工速度，间隙内的温升和气泡析出将极大的影响电导率变化，而且排出电解产物比匀速加工困难，其对稳定加工的影响远远大于匀速加工，所以通常采用低速加工或者非匀速进给方式加工，以提高加工稳定性，但其平均进给速度将显著低于匀速进给电解加工，导致加工效率下降。在电解中采用有效的工具阴极复杂运动进给方案，可以维持在小间隙下稳定进行加工，不仅可以提高加工稳定性，而且还可以提高加工精度。对于单轴电解加工而言，加工对象的局限性较大，只局限于获得其表面形状由精确复制工具电极的表面形状而来的加工对象，无法加工空间螺旋槽等类似结构。另外，电解加工出的微孔的圆度尺寸精度等在很大程度上受加工流场的影响。加工间隙内电解液的更新是否及时会直接影响加工流场是否均匀稳定。由于电解加工的间隙微小，电解液更新困难，因此可以考虑采取新颖的结构设计来实现更新电解液和排除电解产物的功能。因此，有必要根据电解加工的独特性，设计种电解加工机床，其本体结构必须兼顾好的系统刚性系统结构小型化和方便的操作维护性，有利于加工稳定地维持在微小间隙下，刚度大，精度高，结构简单，同时尽可能扩展加工对象的多样性。.阴极材料的选择阴极材料般选黄铜或导电性能好便于补焊修理电解加工中造成的短路烧伤缺陷的低碳钢。阴极设计时,首先是选择或确定加工底部的间隙值,间隙值值越小,加工的质量越高,但也越容易短路,造成流场设计复杂。通常,影响间隙值的因素较多,所以在机床电源条件允许的情况下,建议取间隙值在之间。间隙的计算般分下列三种情况。第种是圆弧部分的间隙计算，第二种是形锻斜度位置间隙计算，第三种是有斜面处的间隙计算。.阴极的尺寸设计阴极的尺寸设计其关键在于阴极齿顶面及两侧面的锥度齿顶角齿側角的取值锥度的大小直接影响阴极齿的长度和铜钨合金材料的使用量更重要的是将决定加工法向间隙的数值最终影响加工精度加工稳定性和生产效率为了既能保证加工速度粗加工过程中，法向间隙较小火花短路较多精加工段的设计，是为了去除粗加工留下的尺寸余量及表面缺陷以基本上满足尺寸和表面质量的要求由于精加工段的加工过程是处于种过渡状态最终很难保证各个齿形的致。因此还需要通过抛光段的加工来对全齿进行最后道精整从而确保工件的尺寸精度和表面质量通常抛光圈宽度取。如表.及表.所示，总和了在各种加工条件下当前采用的间隙值范围，可以作为选用的参考。表.不同电解加工方式的加工间隙范围加工方式间隙范围活性电解液直流电流惰性电解液非线性加工，混气加工连续进给脉冲电流振动进给.周期循环多次对刀.表.不同工序的平均间隙范围工序种类间隙值极限范围常用范围孔及型腔加工小孔直径在以下小型腔型面长度大型腔型面长度以上叶片型面加工叶型长度以下电解车预钻通孔直径在以下.外表面电解磨金属阴极导电磨轮.电解切削盘形阴极直径在以下线电极厚度在以下根据表.和表.选择油箱盖热锻模电解加工的加工间隙为.。则根据等间隙分布的原则可设计出油箱盖热锻模电解加工的阴极的形状与尺寸，如图.所示。进液孔与出液孔的大小。在计算进出液孔大小之前，首先要计算过液面积，然后根据所计算的过液面积计算进出液孔的大小。进液孔的计算如图.所示，加工初始时刻的进液处的过液面的形状与尺寸，根据图可计算出过液面积为.实际进液面积应取其.倍，则实际进液面积为根据以上可设计进液孔为孔。进液孔直径的选用，应使它的截面积大于起始间隙截面积，为了适应加和延伸的增液槽的需要，进液孔的截面积应予以加大。图.进液孔处的过液面的外形与尺寸出液孔的计算如图.所示，加工初始时刻的出液处的过液面的形状与尺寸，根据图可算出过液面积为图.出液孔处的过液面的外形与尺寸实际出液面积应与其相等，则实际出液面计为.根据以上可设计出液孔为孔。图.阴极二维油箱盖热锻模电解加工工装夹具设计.油箱盖热锻模夹具定位设计工件的定位的基本原理六点定则用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，称为“六点定位原则”，简称“六点定则”。六点定则是工件定位的基本法则，用于实际生产时，起支承点作用的是定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。限制工件自由度与加工要求的关系工件定位时，影响加工要求的自由度必须限制不影响加工要求的自由度，有时要限制，有时可不限制，视具体情况而定。习惯上，工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位，工件限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位称为不完全定位。在工件定位时，以下情况允许不完全定位加工通孔或通槽时，沿贯通轴的位置自由度可不限制。毛坯本工序加工前是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。夹具上的定位元件重复限制工件的同个或几个自由度的定位称为重复定位。重复定位分两种情况当工件的个或几个自由度被重复限制，并对加工产生有害影响的重复定位，称为不可用重复定位。它将造成工件定位不稳定，降低加工精度，使工件或定位元件产生变形，甚至无法安装和加工。因此，不可用重复定位是不允许的。当工件的个或几个自由度被重复限制，但仍能满足加工要求，即不但不产生有害影响，反而可增强工件装夹刚度的定位，称为可用重复定位。在生产实际中，可用重复定位被大量采用。基准对定位元件的基本要求定位基准的选择，应尽量使工件的定位基准与工序基准相重合尽量用精基准作为定位基准遵守基准统原则应使工件安装稳定，加工中所引起的变形最小应使工件定位方便，夹紧可靠。对定位元件的基本要求足够的精度足够的强度和刚度耐磨性好工艺性好便于清理切削。工件定位方式及其定位元件工件以平面定位。工件以平面作为定位基准时，所用定位元件般可分为主要支承和辅助支承。主要支承用来限制工件的自由度，具有独立定位的作用。辅助支承用来加强工件的支承刚性，不起限制工件自由度的作用。工件以圆柱孔定位。工件以圆柱孔为定位基准，如套类齿轮拨叉等。此种定位方式所用的定位元件有圆柱定位销定位心轴和圆锥定位销等。工件以外圆柱面定位。工件以外圆柱面定位时，常用的定位元件有形块定位套和半圆套。图.工装夹具.油箱盖热锻模夹具装夹设计夹紧装置的种类繁多，综合起来其结构均由两部分组成。动力装置产生夹紧力。动力装置是产生原始作用力的装置。按夹紧力的来源，夹紧分手动夹紧和机动夹紧。手动夹紧是靠人力机动夹紧是采用动力装置。常用的动力装置有液压装置气动装置电磁装置电动装置气液联动装置和真空装置等。夹紧装置传递夹紧力，动力装置所产生的力或人力要正确地作用到工件上，需有适当的传动机构。传递机构是把原动力传递给夹紧装置。它由两种构件组成，是接受原始作用力的构件，二是中间传力机构。夹紧装置的设计要求夹紧装置的设计和选用是否正确，都保证工件的精度提高生产率和减轻工人劳动强度有很大的影响。因此，夹紧装置应满足以下要求夹紧过程中，不能破坏工件在定位时所处的正确位置。夹紧力的大小适当。保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，夹紧可靠牢固，振动小，又不超出允许的变形。夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大，越应设计较复杂效率较高的夹紧装置。具有良好的结构工艺性。力求简单，便于制造维修，操作安全方便，并且省力。夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。夹紧力作用点的选择夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力离心力惯性力及重力等，然后