1. 研究目的与意义

电化学加工（electrochemical making），也称电解加工，是利用金属在外电场作用下的高速局部阳极溶解实现电化学反应，对金属材料进行加工的方法。常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。

电化学加工具有如下一些特点：（1）能同时进行三维的加工，一次加工出形状复杂的型面、型腔、异形孔。（2）可以加工一般机制工艺难以加工的高硬度、高韧性、高强度材料，如硬质合金、淬火钢、耐热合金、钛合金。 （3）生产率高，约为电火花加工的5～10倍；在某些情况下，比切削加工的生产率还高，且加工生产率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制。（4）阴极工具在理论上不损耗，可长期使用。（5）产生的热量被电解液带走，工件基本上没有温升，适合于加工热敏性材料。（6）加工后零件表面无残余应力、无毛刺。（7）加工后零件表面质量好。

虽然相对传统加工和其他特种加工技术而言，电化学加工的基础理论较为薄弱，工艺技术尚欠成熟。但正因为如此，其有待研究、开发的空间也更为广阔。其中，在数字化设计与制造技术方向取得了以下的一些突破：（1）数字化建模；（2）加工运动设计；（3）工具阴极及工装的设计；（4）数控电解加工过程的模拟与仿真。而本次课题的研究将着重放在上述第二点即加工运动设计这方面。而实现这一点的核心即plc。

可编程控制器（programmable logic cintroller,plc）是在传统的顺序控制器基础上引入微电子技术和计算机技术而产生的，用来取代传统的继电器、接触器控制系统，执行逻辑控制、计数、计时、数据处理及通信等功能。plc作为现代工业自动化的三大支柱（机器人、cad/cam、plc）之一，以其高可靠性、灵活性在工业控制领域迅猛发展，得到了越来越广泛的应用。

自从1968年第一台可编程控制器问世，plc技术得到了长足的发展，现在市面上的plc以美国、欧洲和日本三大派系为主。从国内市场使用情况来看，进口大、中型plc以美国和欧洲产品为主，小型plc以日本产品为主。前者数量较少，后者数量较多。因为绝大多数电气工程技术人员面对的是小型机使用问题，故采用国内市场具有较高性价比的日本三菱推出的fx2n进行介绍。

2. 研究内容和预期目标

本课题拟通过模拟编程及硬件的搭建实现如下的一些功能和目标：

（1）熟悉三菱fx1n系列48点（扩展4/4模拟量输入单元）模块的结构以及功能和基于此的软件的编写方法；

（2）实现与加工工艺相配套的设备控制编程方案；

3. 研究的方法与步骤

为了达到以上所述的预期功能和目标，现采用以下一些方法及骤：

首先是实验设备器材准备：包括pc、三菱fx1系列48点可编程控制器一台及模拟量输入单元（4/4）一台，另外准备一些相关的设计资料。

（1）翻阅相关书籍，学习可编程控制器原理及编程方法，模拟量输入单元编程方法，以及对触摸屏部件工作原理及组态软件控制编程方法有所了解；

4. 参考文献

[1]电化学加工技术的原理与应用 杨明

[2]电化学加工技术的概况与展望 陈远龙，杨涛，万胜美，王天霁

[3]基于plc的电解加工机床控制系统的设计与实现 陈远龙，贾志华，黄振东，万胜美

5. 计划与进度安排

1、2月29日～3月18日 明确设计任务，查阅相关资料，撰写开题报告；

2、3月19日～3月27日 继续学习和掌握可编程控制器工作原理和编程方法；

3、3月28日～4月29日 控制系统编程方案，硬件、软件设计方案，硬件系统搭建，控制编程；