论文总字数：22246字

摘 要

在21世纪的今天，随着科学技术的发展，模板电解加工技术越来越广泛的被应用于航空航天、汽车和医疗器械等行业，加工对象多为难加工金属材料。加工中无机械切削力，对加工制造技术要求很高。

模板电解加工是利用金属在电解液中电场作用下发生阳极溶解去除材料的原理，加工零件的一种技术。在加工过程中,工具阴极（大多为成型工具阴极）和工件阳极间保持很小的间隙。

模板电解加工过程中由于工件在向下溶解的同时也横向溶解,会产生电解产物，由于目前的阴极是平板式电极，所以在电解液中的电解产物不易从电解加工装置中排出。

本文主要针对电解液中的电解产物不易从电解加工装置中排出，这一缺点，提出了用织构化滚轮阴极装置代替平板式电极，进而改善模板电解加工排屑困难这一缺点。主要内容包括以下几个方面：

1. 提出织构化滚轮阴极装置，该装置可以有效的改善电解加工排屑困难，提高电解加工的效率。
2. 建立不同的表面织构化的柱状阴极滚轮模型，利用COMSOL仿真软件进行仿真，找出最有利于排屑的表面织构化的滚轮装置。
3. 通过COMSOL仿真软件找到最有利于排屑的电解液流速，提高电解加工的效率。

关键词：模板电解加工；表面织构化；柱状阴极滚轮

Design of Texturized Cathode Roller Device

ABSTRACT

Today in the 21st century, with the development of science and technology, template electrochemical machining technology has been more and more widely used in aerospace, automotive and medical equipment industries, processing objects are difficult to process metal materials. There is no mechanical cutting force in machining, which requires high machining and manufacturing technology.

Template electrochemical machining (ecm) is a technology for machining parts based on the principle of anodic dissolution of metal to remove materials under the action of electric field in the electrolyte. During machining, a small gap is maintained between the tool cathode (mostly the forming tool cathode) and the workpiece anode.

In the process of template electrochemical machining, electrolytic products will be produced because the workpiece is dissolved in the downward direction and also in the horizontal direction. As the current cathode is a plate electrode, the electrolytic products in the electrolyte are not easy to be discharged from the electrochemical machining device.

In this paper, the electrolytic product in electrolyte is not easy to be discharged from the electrochemical machining device, which is a disadvantage, the texturized roller cathode device is proposed to replace the plate electrode, so as to improve the chip removal difficulty in the electrochemical machining of the template. The main contents include the following aspects:

(1) the texturized roller cathode device is proposed, which can effectively improve the chip removal difficulty in electrochemical machining and improve the efficiency of electrochemical machining.

(2) establish cylindrical cathode roller models with different surface texture, and use COMSOL simulation software for simulation to find out the roller device most conducive to the surface texture of chip removal.

(3) through COMSOL simulation software to find the most conducive to chip removal electrolyte flow rate, improve the efficiency of electrochemical machining.

Key words: template electrochemical machining; Surface texture; Cylindrical cathode roller.

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2国内研究状况 2

1.3国外研究状况 4

1.4课题研究意义 5

第二章织构化柱状阴极的基本原理 7

2.1表面织构技术 7

2.2表面织构的应用 7

2.2.1减小摩擦磨损 8

2.2.2增加密封件密封性能 8

2.3织构化柱状阴极的基本原理 9

2.4研究方案 10

2.4.1织构化柱状阴极滚轮装置设计图 10

2.4.2织构化柱状阴极滚轮的基本参数 11

2.4.3电解液的作用和选择规则 11

2.4.4本章小结 12

第三章织构化滚轮阴极流场仿真 13

3.1流场仿真的数学模型 13

3.2织构化滚轮阴极流场仿真分析 15

3.2.1几何模型 15

3.2.2网格模型 16

3.3计算数学模型的建立 17

第四章仿真结果分析 19

4.1电解液分布状态 19

4.2电解液流速均匀性 21

4.3流速大小与转速 24

4.4本章小结 24

第五章经济性分析与总结 26

5.1经济性分析 26

5.2总结 27

参考文献 28

致谢 32

第一章 绪论

1.1课题背景

随着科学技术的发展，传统制造技术制造的零部件不能全部满足使用要求，继而出现了新的加工方法。传统机械加工发展历史悠久，时至今日，在制造业中依然占有很大的比重。在当今社会，已经存在许多的制造方法。在许多零件制造方法中，电解加工就是其中之一。

电解加工技术是利用金属在电场作用下发生阳极溶解去除材料的原理，加工零件的一种技术。在加工过程中，工具阴极（大多为成型工具阴极）和工件阳极（工件通常为难加工的导电材料）间保持很小的间隙。如图1-1为电解加工原理图所示。

请支付后下载全文，论文总字数：22246字