力，被加工零件易产生变形，对薄壁窄缝槽的加工比较困难。电解加工又称电化学加工，是利用金属工件在电解液中发生阳极电化学溶解的原理去除材料，将零件加工成型的种特种加工技术。它具有系列独特的优点，凡金属都能加工，而与材料的强度硬度韧性无关，且无塑性变形层，加工表面质量好，阴极工具无损耗生产率高，可用同个成型阴极作单方向进给来成批加工复杂的型面型孔及三维复杂型腔等，特别适合用于零件的批量和大批量加工。目前被广泛应用于航空发动机模具制造火箭等制造业中。和其他传统加工相比，电解加工的特性在于其阳极的溶解成型过程是以离子的形式进行的，由于金属离子具有非常微小的尺寸，这种微去除的方式使得电解加工在微细制造领域有潜在的重要应用前景。因此本课题的研究具有重要理论意义和使用价值。电解加工的发展及现状随着生产和科学实践的发展，特别是进入世纪年代以后，诸多工业部门要生产的产品所使用的材料越来越难于加工，零件的结构和形状越来二〇五年五月十日星期越复杂，其加工精度和表面质量要求也越来越高，由此产生的系列工艺难题，仅靠传统的机械加工方法难以或无法解决。电解加工正是应此需要产生的种工艺方法。电解加工自世纪年代问世以来，到世纪年代迅速在众多的机械制造领域得到开拓和定的应用。通过科研和生产的实践，世纪年代电解加工在技术上走向成熟。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的加工问题，且加工效率高表面质量好，较好地适应了军工产品的需要，因而在国防工业，特别是航空航天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。在些民用的国民经济重要部门，例如汽车能源等制造业中也得到定的应用，获得较好的成效。电解加工已成为机械制造业中个不可或缺的组成部分。但是限于当时的技术发展水平，电解加工尚存在些重要的不足，较为关键的缺点是加工精度和稳定性不够高，调整较复杂，设备成本偏高，因而在世纪年代中期之后，电解加工的应用领域没有新的较大的扩展。世纪年代随着高科技的发展，以及新型军品型号的出现，新思维以及献身科学的精神，深深地影响着我，这将使我受益终身。感谢白基成教授王致良老师和韩国柱工程师对本课题工作给予的大力帮助。在此特别感谢硕士生王清邓冠群王奉君黄河梁克等人的帮助支持和关心。感谢我的四位室友两年来在学习生活上给予的帮助。特别地，感谢我的父母和家人，他们在精神上和经济上全力支持，才使我顺利完成学业。在此，向他们表示深深的谢意,再次向所有给予我指引和帮助的老师同学及亲友表示诚挚的谢意,二〇五年五月十日星期摘要在航空航天仪器仪表精密模具和家用电器等领域中存在很多的微小窄缝槽结构，且多以群窄缝槽结构出现。用传统的机械加工方法很难同时加工出群窄缝槽，目前人们般采用微细电火花加工激光加工精密和超精密机械加工和电解加工等方法进行加工。相对其他几种加工方法电解加工具有很多优点，特别是电解加工可以同时加工出群窄缝槽，且复制精度好，生产率较高，适合于群窄缝槽的批量加工。本文首先进行了窄缝电解加工的理论分析，分析加工间隙的影响和电极对流场的影响，通过分析可知，加工时的去除速度与电流效率和加工间隙有关，在保证加工精度的条件下，使用电解液进行窄缝电解加工试验。进行了电解加工试验装置的研制工作，在现有台式电火花机床的基础上进行设计与改进。为本机床配备了适用于电解加工的直流电源使用步进电机细分驱动器，实现电解头的低速进给根据阴极工具和阳极工件的相对位置和进给设计并加工了夹具完成电解液循环系统的设计，该系统可以保证间隙电解液的充足由于电解加工对温度的要求，设计了电解液温度控制系统，使电解加工试验可在定的温度范围内进行。测试电解加工试验装置的运行性能。使用管状电极打孔，分别在浓度为的和电解液中进行测试，验证直流电解加工的基本工艺规律。使用反拷电解的方法进行电极的制备，并利用制备的电极进行窄缝电解工艺试验，但加工出的窄缝很浅，只有细微的纹路。采用薄片整体电极进行窄缝电解加工的工艺试验研究，着重考察了电解液浓度和温度加工电压进给速度等加工参数对加工间隙和缝宽的影响，在厚度为的不锈钢板上加工出了最小缝宽为的窄缝。关键词窄缝电解加工试验装置加工参数二〇五年五月十日星期二〇五年五月十日星期目录摘要第章绪论课题的研究意义数控加工,课题的研究内容第章窄缝电解加工的理论分析电解加工的原理电解加工的特点窄缝电解加工理论分析加工间隙的影响分析电极对流场的影响分析本章小结第章窄缝电解加工试验装置的研制窄缝电解加工试验装置的研制电解头设计夹具设计试验用直流电源进给系统电解液系统电解液温度控制装置本章小结第章窄缝电解加工装置性能测试及工艺试验电解加工试验装置测试试验试验方案及测试条件电解液中加工参数对加工间隙的影响电解液中加工参数对加工间隙的影响反拷电解加工窄缝电解加工工艺试验研究加工间隙和电流效率的测定方法二〇五年五月十日星期选用的方案测试条件和测试仪器电流效率测定试验加工电压对加工间隙和缝宽的影响进给速度对加工间隙和缝宽的影响电解液温度对加工间隙和缝宽的影响本章小结结论参考文献附录致谢二〇五年五月十日星期第章绪论课题的研究意义在航空航天仪器仪表精密模具和家用电器等领域中存在很多的微小窄缝槽穿透或不穿透结构，且多以群窄缝槽结构出现。这种微小窄缝槽结构的零件往往要求对其进行批量和大批量的生产加工。其加工精度加工质量加工效率对产品的性能质量和成本有很大影响。微小的窄缝槽的加工方法主要有微细电火花加工激光加工精密和超精密机械加工和电解加工等。电火花加工方法加工效率低，由于工具电极有损耗，影响加工精度和表面质量，对于微小群缝槽的批量和大批量加工，难于保证加工精度和贾宝贤，王振龙，赵万生适用于微机械制造的常规加工方法新技术新工艺，课题组金属加工机械制造业关键技术分析超精密加工技术机电产品开发与创新，哈尔滨工业大学机械制造工艺教研室电解加工技术国防工业出版社余艳青电解加工高频窄脉冲电流源特性试验研究及工程化样机研制华南理工大学硕士论文王建业，徐家文电解加工原理及应用国防工业出版社，二〇五年五月十日星期，陈远龙电解加工工艺参数数据及电解加工基本工艺规律研究合肥工业大学博士论文徐家文，王建业，田继安，杨占尧电解加工在航空制造中的应用航空制造技术，徐家文，王建业，田继安世纪初电解加工的发展与应用电加工与模具，朱荻国外电解加工的研究进展电加工与模具，王建业电解加工技术的新发展高频窄脉冲电流电解加工电加工刘晋春，赵家齐，赵万生特种加工机械工业出版社赵惠宇，朱荻微细群缝的精密电解加工研究中国机械工程，郭宏步进电机驱动器的发展概况及趋势世界电子元器件，林海波基于单片机的步进电机均匀细分驱动器的实现自动化仪表，叶树林高速电火花小孔加工工艺和机理研究及其设备研制哈尔滨工业大学博士论文