脉冲电解加工工艺规律研究

PAGEPAGEⅠ脉冲电解加工工艺规律研究摘要脉冲电解加工与传统直流电解加工相比，是电解加工工艺方法的新变革。本文对脉冲电解加工工艺规律进行了试验研究，具体分析了脉冲电解加工中加工电压、进给速度、加工温度三个因素对加工精度和表面质量的影响规律。通过工艺试验的设计，分别进行了预可调参数确定实验，正交试验设计和再扩充试验；通过对测试方法和评价方法的合理选择，测试反映加工精度和表面质量的指标参数；通过对数据的极差分析处理，得出加工电压、进给速度、加工温度三者对脉冲电解加工的影响规律，从而为脉冲电解加工的进一步扩大应用提供了可靠的工艺技术参考。同时还设计了一套电解加工夹具工装图，进行试验研究。关键词：脉冲电解加工；电解加工；正交试验；夹具ⅡResearchonPulseElectrochemicalMachiningCraftRuleAbstractComparingthepulseelectrochemicalmachiningwiththetraditionaldirectcurrentECM,theformerisanewtransformationoftheECMtechnique.ThisarticlehasconductedtheexperimentalstudytothePECMcraftrules,specificallyanalyzingthefactorsPECMwhicharemachiningthevoltage,toenterforthespeed,themachiningtemperatureandtheirinfluentialrulestomachiningprecisionandthesurfacequality[27].Throughthetechnologyexperimentaldesign,separatelycarriedonpre-hasbeenpossibletoadjusttheparameterdeterminationexperiment,theorthogonalexperimentaldesignandexpandstheexperimentagain.Byreasonablychoosingthemethodsoftestingwithtargetparameterreflectstheprocessingprecisionandthesurfacequality;Accordingtotheanalysisofprocessing,obtainingtheinfluentialrulesto,thusithasprovidedthereliablecrafttechnologyreferenceforthePECMfurtherexpandedapplication[25].KeyWords:PECM；ECM；Orthogonalexperiment PAGEII目录主要符号表1绪论 11.1综述 11.2电解加工的发展和特点 11.3电解加工的新技术 31.3.1脉冲电解加工 31.3.2振动进给电解加工 31.3.3数控展成电解加工 41.3.4其它电解加工 41.4课题背景 51.5本文主要研究内容 52脉冲电解加工 72.1电解加工的原理和工艺特点 72.2脉冲电解加工的基本理论 82.2影响脉冲电解加工的主要因素 92.3本章小结 103试验装置简述 113.1电解加工机床 113.1.1机床的结构及特点 113.1.2本次实验使用的机床 113.2电解液系统 113.3脉冲电源 123.3.1脉冲电源的分类和发展 123.3.2MOSFET高频、窄脉冲电源 124工艺试验的设计 144.1工装夹具和阴极的设计 144.1.1工装夹具的设计 144.1.2阴极设计 154.2试件的测量方法和注意事项 164.3加工精度的评价方法 185工艺规律研究 205.1正交试验的特点及内容 205.2数据分析方法的选取 205.3试验可调范围的预选 215.4圆台正交实验 215.4.1第一次正交实验 215.4.2第二次正交实验 236机械设计部分 276.1热锻模阴极的设计 276.2电解液的选择 286.3电解液流场设计 286.4夹具的设计 297结论 33致谢 34参考文献 35

主要符号表U加工电压阴极进给速度I电流T温度，脉冲周期Tp脉冲宽度C电解液浓度；离子浓度D脉冲占空比t时间p压力△底面间隙δE阴、阳电极电位值总和κ电解液的导电率η电流效率ω体积电化当量△m加工间隙1绪论PAGE11绪论1.1综述电解加工又称电化学加工（ElectrochmeicalMachining-ECM）,它是利用金属在电解液从中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的一种特种加工方法。加工时，工件接直流电源的正极，工具接负极，两极之间保持较小的间隙[1]。电解液从极间间隙中流过，使两极之间形成导电通路，并在电源电压下产生电流，从而形成电化学阳极溶解。随着工具相对工件不断进给，工件金属不断被电解，电解产物不断被电解液冲走，最终两极间各处的间隙趋于一致，工件表面形成与工具工作面基本相似的形状。电解加工对于难加工材料、形状复杂或薄壁零件的加工具有显著优势。目前，电解加工已获得广泛应用，如炮管膛线，叶片，整体叶轮，模具，异型孔及异型零件，倒角和去毛刺等加工。并且在许多零件的加工中，电解加工工艺已占有重要甚至不可替代的地位。与其它加工方法相比，电解加工具有如下特点：加工范围广、生产率高、且加工生产率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制、加工质量好、可用于加工薄壁和易变形零件、工具阴极无损耗等优点。但电解加工也具有一定的局限性，例如：加工精度和加工稳定性不高、工间隙难以控制、阴极的设计、制造和修正都比较困难，阴极的精度难以保证[1]。1.2电解加工的发展和特点电解加工自20世纪问世以来，到60年代迅速在众多的机械制造领域得到开拓和一定的应用。通过科研和生产的实践，70年代电解加工在技术上走向成熟、定型：再应用领域上也开始定向[2]。由于电解加工能解决机械加工难解决的多种问题，所以较好的适应了军工产品的需要，因而在军事工业，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。电解加工应用较多的国家有美国、英国、前苏联、德国和我国。作为一项加工技术，衡量其工艺性能的主要指标是加工精度、表面质量和生产率。电解加工的显著特点是生产率高、表面质量好，但加工精度不够高。因此，国内外针对提高电解加工精度的研究工作较多。为了提高电解加工的整形能力从而提高加工精度，1966年左右,日本三菱电机公司首创了混气电解加工技术。我国也于1968年开始进行混气电解加工的研究，在气液混合腔设计、气液混合比的确定、工艺参数的优化等方面均取得了突破性进展，直接用叶片锻造毛坯电春汽车厂、北京机床研究解加工叶片型西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）PAGE40面，质量达到当时世界先进水平，在航空发动机工厂获得推广应用。到七十年代中期，四厂一所(洛阳拖拉机厂、北京内燃机总厂、南昌柴油机厂、长所)联合开展对锻模混气电解加工的研究，重复精度达到±0.10mm，其结果在长春汽车厂和洛阳拖拉机厂长期应用[3]。我国于1958年首先在炮管膛线甲工方面开始应用电解加工技术。从六十年代到七十年代中期，电解加工得到了迅速发展，被广泛应用于航空、航天、军工、汽轮机、汽车、煤矿机械、工具等众多行业。据统计，自1960年到1975年，电解加工在难切削材料加工中所占比例增加了两倍，从60年的15％增加到75年的45％，成为一种主要的加工方法，而切削加工从60年的77.5％减少到75年的30％。然[4]而，自七十年代末至今的二十年里，电解加工陷于低谷，发展缓慢，应用领域有所减少。这主要有以下三个方面的原因：第一方面原因是，电解加工的精度难以满足现代工业精密零件的高质量要求，导致电解加工主要应用于中、低精度要求的零件，无法涉足不断扩大的高精度零件加工领域。第二方面原因是，电解加工技术难以掌握。在电解加工过程中由于阴阳极之间的电场、流场分布以及电化学反应过程的影响，导致加工间隙分布极不均匀且规律复杂，因而使得过程的监测和控制非常困难。第三方面原因是，电解加工阴极设计困难。电解加工是一种复制加工，工具阴极的轮廓形状，须根据图纸给定的工件形状和加工间隙的分布规律来设计。加工间隙分布的不均匀，导致阴极设计非常困难。自70年代初起，国外学者基于对间隙中电场的分析，认为电位分布服从拉普拉斯方程，构造反映电位分布的数学模型，在求解数学模型得到电位分布后，进行阴极设计或对间隙分布的计算。这一类的典型方法有导电纸模拟法、解析计算法等。电极边界，直到某一误差目标函数为最小。特别是有限元法和边界元法，具有很好的收敛性，表现出更强的边界处理功能，可用于复杂变化的几何边界形状。电流效率修正法可提高阴极设计的精度。钝化性电解液的电流效率变化是影响间隙分布的一个重要因素。由于电流效率变化复杂，目前还没有成熟的数学公式和模型可供阴极设计使用。针对这种情况，近期有的研究采取实验法来处理电流效率的变化：先进行广泛实验研究，获得电流效率和电流密度之间的关系曲线，建立起电流效率数据库。在数值计算时，从数据库中得到局部电流密度对应下的电流效率与第一类方法相比，它们更确切地反映了电场分布对成形过程的影响，计算结果与实际状况相接近，但还存在收敛性差的缺陷。近年来采用的有限差分法、变网格有限差分法、有限元法和边界元法，主要基于拉普拉斯方程的更全面考虑加工过程的数值解法，采用迭代调整的思想，反复调整，据此对间隙分布进行修正。据报道，基于数值法的计算机辅助阴极设计已在美、英等国获得实际应用。这显著缩短了阴极制造周期，降低了复制误差。但迄今为止，这些方法仅能起到适当减少阴极修整次数的作用，还不能一步到位。另一方面，实际的阴极设计不仅要考虑工具形状，还要兼顾电解液流道、工具绝缘等问题，而且这些问题与工具几何形状设计交互影响。因此，更为全面、实用的阴极设计方法还有待于开发[5]。1.3电解加工的新技术1.3.1脉冲电解加工自七十年代初起，前苏联、美国、日本、法国、波兰、瑞士、西德等相继开始了对脉冲电流电解加工的研究。前苏联和东欧国家重视脉冲加工机理、机床、电源以及加工控制系统的研究，将脉冲电流电解加工应用于工业生产；日本和西方国家则注重于小电流、高频、窄脉宽的脉冲电流加工在细小零件和电解抛光中应用，没有专门研制脉冲加工机床和大功率脉冲电源，有时甚至采用电火花加工电源[8]。俄罗斯乌法航空学院研制的小型立式脉冲电流电解加工机床，电流峰值200安培，最小加工间隙可达0.01～0.02mm，加工出的精密模具的精度可达0.02mm，堪与电火花加工相比，而其生产率和表面粗糙度远优于电火花加工。因而在塑料模具型腔加工方面有极高的应用价值。荷兰菲利普制造技术中心应用极窄脉宽的脉冲电源以及其它工艺措施进行电解加工，精度达到前所未有的微米级水平。在国内，南京航空学院、西北工业大学、航天航空工艺研究所和首都机械厂等单位相继开展了脉冲电流电解加工的研究。尤其是在1987年，合肥工业大学特种加工研究所研制出大功率脉冲、直流两用电源(脉冲电流峰值达5000安培)，并应用于锻模生产[9]。近几年来，华南理工大学等又开展了高頻窄脉冲电解加工的研究，最小加工间隙达0.05mm，加工精度显著提高。可以预见，高頻窄脉冲加工将成为提高电解加工精度的最重要手段之一。也是从七十年代初起，前苏联、美国、日本、荷兰等国开始进行振动进给电解加工的研究。前苏联研制的立式电解加工机床用于加工中等尺寸的模具，精度可达±0.1mm。类似的叶片加工机床，加工汽轮机叶片型面，精度可达±0.03mm。目前，振动进给电解加工还被广泛应用于精密锻模、玻璃模、花键孔、精密电子元件等方面的加工，均取得令人满意的效果[10]。1.3.2振动进给电解加工八十年代中期，国内的航天航空工艺研究所也研制出DJZ型立式振动进给电解加工机床，其振动系统采用液压伺服控制，适合于精密中小零件加工。九十年代初，航天航空部首都机械厂从俄罗斯引进了具有“周期性加工”功能的振动进给机床。自93年起，合肥工业大学特种加工研究所开始研制振动进给的设备，现在已有“附加振动”和“周期性加工”两种振动方式的独立装置问世，并可以直接装配现有的电解加工机床，使其增添振动进给的功能，从而实现工艺上的飞跃[9]。1.3.3数控展成电解加工近年来，为了解决航空产品中各类扭曲叶片整体叶轮的加工难题，南京航空航天大学在国际上首创了一项数控展成电解加工技术。它以简单形状的工具阴极，按照计算机控制指令，进行必要的展成成型运动，以电解“切削”方式加工型腔、型面。数控展成电解加工技术综合了电解加工与数控加工各自的技术长处，其工具形状简单，可以是棒状、球状，而“切削刃”则可为点、直线或曲线；它具有数控加工的柔性，可用不同类型的控制软件代替复杂的成型阴极设计制造，同时又具有电解加工的无工具损耗，无切削力，可以加工各种难加工材料和小刚度零件等优点[22]。所以，数控展成电解加工对于小批量甚至单件生产，以及难以实现拷贝式加工的零件具有明显优势[7]。目前，数控展成电解加工机床已研制成功，但在CAD/CAM软件、工艺过程的控制、生产率的提高等多方面还有待进一步完善。近年来电解加工在微细加工领域已初露端倪。目前，它已被成功地应用于电子工业中微小零件的电化学蚀刻加工中，从而使得蚀刻加工更加容易控制和维护，对环境的影响也明显减小[13]。其中的有遮蔽电解蚀刻被应用于高速打印机打印带、印刷板等电子产品的制造；无遮蔽电解蚀刻被应用于滚动轴承上加工微小贮油孔。同时，通过降低加工电压和电解液浓度，可将电解蚀刻加工间隙控制在10μm以下，再采用微动进给和金属微管电极，在0.2mm的镍板上加工出了0.17mm的小孔[6]。1.3.4其它电解加工另外，电解加工也被应用于微细轴类零件的光整加工。它采用类似微细线电极电火花磨的方式，用一运动的金属丝作为阴极，在阳极轴和阴极丝之间喷电解液，使轴表面产生电化学微腐蚀。据报道，这种方法在直径数十微米小轴的抛光中已取得了非常好的工艺效果。当前，电解微细加工在工具结构、电解液流动、杂散腐蚀等方面还有许多技术问题有待解决。另外，它们所涉及的尺寸范围要远大于硅片技术、LIGA等微细加工技术可达到的微小尺寸。自电解加工问世以来，阴极设计问题就一直是关注的重点和难点。早期的研究主要采取对加工过程充分简化的方法，如COSθ法、斜阴极法、相对位移法、三段近似法等。由于这一类方法过度简化了复杂的电场分布状况，因而存在显著计算误差。总的说来，自五十年代创立至今，特别是在最近的二、三十年里，电解加工技术在机理研究、工艺方法的革新、新设备的开发等诸多方面均取得显著成绩。但是，这些意义重大的工作却没有收到应有的效果，没能为指导工业生产、扩大应用领域而充分发挥作用。这其中一个最主要的原因之一就是未能提供系统、实用的加工数据。至于在此基础上建立电解加工工艺参数数据库和阴极设计数据表，以及电解加工基本工艺规律建模的研究，国内外均未见报道。这主要是因为电解加工的影响因素众多，导致工艺数据量极大，而且所需工艺数据又只能通过模拟工艺试验获得[24]。因而，又涉及试验规划、夹具和阴极设计，加工精度的评价方法及试件的测量方法等诸多问题。所以，工作量异常繁重，令人望而却步。也许国外大企业有其内部的“数据库”，但也未见报道。获得台湾元智大学的经费支持，我们就可在多年电解加工工艺研究的基础上，通过系统、科学的试验设计，获取所需大量试验数据，创建电解加工工艺参数数据库和阴极设计数据表，并进行电解加工基本工艺规律建模的研究，填补这一领域的空白[14]。1.4课题背景与传统的直流电解加工相比，近代出现的高频、窄脉冲电流电解加工，在加工精度和稳定性上有了很大的提高，那么对其加工工艺规律探讨以成为迫切研究的一个课题，为它的扩大应用打下良好和现实技术基础。电解加工是航空工业和军工不可缺少的制造工艺之一，特别是在叶片、炮管膛线整体叶盘等加工中发挥着重要作用。随着现代航空技术发展的需求和军工新型号的研制，大量采用了新结构、新材料和复杂形状的精密零件如特型精密叶片，扭转变截面整体叶轮等，因而高频、窄脉冲电流电解加工技术对航空航天事业及国防亦有重要意义。1.5本文主要研究内容现有的脉冲电解加工使用的是MOSTFT高频、窄脉冲电源，在理论上其电源可以实现频率为10KHZ以上的小电流稳定加工过程。但实际试验过程中，当频率大于7KHZ时，不能很好实现高频小电流稳定加工，加工过程中电场和流场的变化很大[23]。因此，需要通过工艺试验，摸索其加工规律，充分发挥脉冲电解加工电源特性，实现对一些精度要求较高的复杂型腔模具加工，进而实现中小零件的微细加工[15]。因此工艺试验的设计和加工后工件精度的测量和评价方法的选择也成为主要的研究内容[18]。2脉冲电解加工2脉冲电解加工2.1电解加工的原理和工艺特点电解加工是利用金属在电解液中发生阳极溶解的原理，将工件加工成型的。图2-1所示为电解加工原理图。在工件和工具之间接上直流电源，工件接正极（阳极），工具接负极（阴极）。两极之间的电压一般为6～24Ｖ，两极之间保持0.1～1mm.的小间隙。电解液以6～60m/s的速度流过间隙，使两极之间形成导电通路，并在电源电压的作用下产生电流，于是，工件被加工表面的金属，将不断地产生电化学反应而被溶解，电解的产物不断地被高速流动的电解液带走。工具阴极不断地向工件进给，工件的金属不断地被溶解，致使工件与工具阴极各处的间隙趋于一致，将工具阴极的型面复制在工件上，从而得到所需的零件形状[8]。图2.1电解加工原理图一般加工开始时，工件毛坯的形状与工具阴极的型面很不一致，此时，工件上各点与工具阴极表面的距离就不同，各点电流密度也不一样。距离近的点，通过的电流密度大，工件的溶解速度就快；反，距离远的点，电流密度就小，工件溶解也慢。这样，工具不断进给，工件表面上各点就以不同的速度进行溶解，工件的型面逐渐趋近于工具阴极的型面。电解加工与其他加工方法相比较，它具有下列特点: (1)能加工各种硬度和强度的材料。只要是金属，不管其硬度和强度多大，都可加工。 (2)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。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） (3)表面质量好，电解加工不产生残余应力和变质层，又没有飞边、刀痕和毛刺。在正常情况下，表面粗糙度Ra可达0.2～1.25μm。(4)阴极工具在理论上不损耗，基本上可长期使用。电解加工当前存在的主要问题是加工精度难以严格控制，尺寸精度一般只能达到0.15～0.30mm。此外，电解液对设备有腐蚀作用，电解液的处理也较困难。脉冲电解加工正是围绕提高加工精度而产生的一项新技术。通过多年的研究、实验及应用，己总结得到关于脉冲电解加工工艺规律的一些基础理论[16]。2.2脉冲电解加工的基本理论脉冲电解加工（pulseElectrochemicalMachining,PECM）最基本的特点就是以周期间歇供电代替了传统连续直流供电，由此引起了一系列的脉冲效应，导致了加工间隙过程物理化学的变化，从而提高了加工精度、表面质量和加工效率[17]。电解加工体系决定了其加工间隙受电场、流场和电化学特性三方面的多种复杂因素的影响。其中电场的变化是造成加工间隙变化的原动因素，电场分布的不均匀直接导致加工间隙分布的不均匀。间隙内流场主要是通过对导电率的影响起作用，而不同流动模式中的气泡率和温度综合影响着导电率。不同的加工模式对间隙的分布也有重大的影响。由电解加工的基本公式可知，间隙公式为：UR：间隙电解液中的电压降U：阴、阳极之间的电压δE：电解加工的阴、阳电极电位值总和i：电流密度κ：电解液的导电率Δ：电解加工间隙Va：阳极被加工面的法向腐蚀速度，常称为工件加工速度η：电流效率ω：体积电化当量从式中可以看出电导率、加工电压（即阴、阳极之间的电压）、电流密度、进给速度、电流效率及电极电位等是影响加工间隙的主要参数。而加工间隙是电解加工核心的工艺要素，是决定加工精度的主要因素，它还直接影响加工效率、表面质量，也是设计工具阴极和选择加工参数的主要依据[18]。因此获得均匀、稳定、大小适中的加工间隙对电解加工至关重要。间隙过大复制精度低，易出现大圆角，电能损耗也大；间隙过小，电流密度就大，温度升高也快，电解产物也多，同时电解液流动阻力加大，电解产物排除困难，易于发生短路现象。加工间隙分布的不均匀直接导致加工的复制精度和表面质量降低。如果加工间隙不稳定，对于同一批零件，加工间隙有大有小，就会使各个零件加工后的尺寸互不相同，重复精度降低[19]。2.2影响脉冲电解加工的主要因素加工电压U：极间所加电压即加工电压U是建立极间电场使电解加工得以进行的原动势能,它克服双电层的反电势和溶液欧姆压降而建立起必要的极间电流场,确保达到所选用的电流密度。定性地说,U越高加工间隙Δ就越大,这导致加工误差也加大。同时间隙的热损也变大,能耗增加。故在确保所要求的加工电流I正常的加工条件下,U应选取较小值以得到较小的间隙值。由于电源电压易调整,且加工电压的变化所引起的间隙变化值的分辨度较高,因而常借调整电压值来调整所要求的间隙值[20]。电解液浓度C：当电解液浓度提高时、电解液电导率增大、电阻率降低、从而使电流密度增大。较大的电流密度使金属溶解速度增加,但同时也易引起工件表面点蚀或杂散腐蚀,使得加工间隙变大。当电解液浓度过低时，溶液电阻率较大不利于电流密度的提高。电导率κ直接影响加工间隙、电流密度等重要工艺参数，最终影响到加工精度和加工效率。电导率主要决定于电解液组分、浓度和温度、其中浓度的影响更为明显[23]。在低浓度范围内、当浓度改变时电导率的变化幅度较大，因而用低浓度电解液时、为保证加工精度、要对浓度进行严格控制。加工速度v：在给定的电解液和加工电压下,加工速度的增大会使加工间隙减小,显示出集中蚀除能力因加工速度的提高会增加,且在加工间隙的全微分式中,随加工速度增加,同样的速度变化引起的间隙变化值减小,也导致尺寸分散度减小,重复精度提高。脉冲频率f、脉宽tp、占空比D：一些基础试验研究表明:反映脉冲电流基本特性的参数如脉冲频率f、脉宽tp及占空比D,是影响脉冲电流电解加工间隙过程理化特性、特别是集中蚀除能力和间隙分布规律从而影响加工精度和稳定性的重要因素。加工温度：脉冲电解加工间隙中流场的变化体现在间隙热交换条件的改善。由于脉冲加工中发热的周期仅为较短的脉冲宽度tp，而在随后的脉间宽度to的周期内随即散出，导致达到沸点温度的电流密度较直流加工大，即在同样的电流密度下极间温度较直流加工低。脉冲条件下流场压力和温度特性的变化大大减小了最小间隙处因流场恶劣、温度过高而造成的空穴、蒸发和沸腾导致的局部钝化、火花和短路等疵病，提高了间隙过程的稳定性，从而使脉冲电解加工的最小稳定间隙较直流小，间隙分布的均匀程度较直流加工高[26]。2.3本章小结脉冲电流的脉冲效应改善了极间间隙中电场、流场及电化学特性，提高了阳极溶解的集中蚀除能力，缩小了加工终了时的加工间隙，实现了定域溶解，从而提高了加工精度，同时使表面质量和蚀除速度也有所提高。这些特性在脉冲电解加工表现的尤为突出。3试验装置简述3试验装置简述3.1电解加工机床电解加工机床的任务是安装夹具、工件和阴极工具，并实现其相对运动，传送电和电解液。电解加工过程中虽没有机械切削力，但电解液对机床主轴和工作台的作用力是很大的，因此要求机床要有足够的刚性；要保证进给系统的稳定性，如果进给速度不稳定，阴极相对工件的各个截面的电解时间就不同，影响加工精度；电解加工机床经常与具有腐蚀性的工作液接触，因此机床要有好的防腐措施和安全措施[28]。3.1.1机床的结构及特点电解机床由床身、工作台、工作箱、滑枕头、进给系统、导电系统等组成。电解机床是电解加工工艺的载体，先进的机床不仅可以实现先进的加工工艺而且是使新工艺从试验室走向工程应用的桥梁。电解机床的主要参数：额定电流；额定电流不但表示电源的容量而且也表示了设备总的加工能力，是决定机床滑枕头承载能力以及电解液的流量的主要依据，国内当前使用的电源最大容量为2×104A，国外最大为4×104A额定电压；一般型面、型腔加工中常选用15～20V；也可根据加工特殊材料选用不同的电压范围。进给速度；根据生产的要求和被加工材料、电解液以及选用的电源容量等因素来确定。电解液主泵流量；这个参数要和加工电流合理匹配，还必须考虑实际输送到加工间隙处的有效流量。其他因素；电解机床还包括电解液泵、离心力流量、抽风机容量等。3.1.2本次实验使用的机床实验使用的机床型号为：2000A立式脉冲电解机床DJL-02，其工作台尺寸为600×400，X、Y、Z三轴的有效行程分别不小于100mm、100mm、250mm，机床主轴的进给速度为0.02～15mm/min。3.2电解液系统电解液系统的功能包括供液、净化、三废处理三个方面。首先是将电解池中的电解液以给定的压力和速度使之通过加工间隙，同时还要保持电解液的温度、西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）浓度、PH值的相对稳定，其次在加工过程中不断净化电解液，去处电解液中的金属和非金属离子以及一些夹杂物，从而防止了极间的短路，由此可见，电解液系统是维护电解加工稳定、正常进行加工的重要手段在电解加工过程中，电解液不仅作为导电介质传递电流，而且在电场的作用下进行化学反应，使阳极溶解能顺利而有效地进行，这一点与电火花加工的工作液的作用是不同的。同时电解液也担负着及时把加工间隙内产生的电解产物和热量带走的任务，起到更新和冷却的作用。电解液可分为中性盐溶液、酸性盐溶液和碱性盐溶液三大类。其中中性盐溶液的腐蚀性较小，使用时较为安全，故应用最广。常用的电解液有NaCl、NaNO3、NaClO3三种[20]。NaCl电解液价廉易得，对大多数金属而言，其电流效率均很高，加工过程中损耗小并可在低浓度下使用，应用很广。其缺点是电解能力强，散腐蚀能力强，使得离阴极工具较远的工件表面也被电解，成型精度难于控制，复制精度差；对机床设备腐蚀性大，故适用于加工速度快而精度要求不高的工件加工。NaNO3电解液在浓度低于30%时，对设备、机床腐蚀性很小，使用安全。但生产效率低，需较大电源功率，故适用于成型精度要求较高的工件加工。NaClO3电解液的散蚀能力小，故加工精度高，对机床、设备等的腐蚀很小，广泛地应用于高精度零件的成型加工。然而，NaClO3是一种强氧化剂，虽不自燃，但遇热分解的氧气能助燃，因此使用时要注意防火安全。本次实验选用NaNO3做为电解液，因为NaNO3的各项优点都很明显，尤其可以满足高精度的成型电解加工。3.3脉冲电源3.3.1脉冲电源的分类和发展早期的脉冲电源主要是为了解决某些特殊材料的电解加工需要，随着脉冲电流电解加工工艺的发展，提高电解加工精度、改善表面质量、简化电解工艺过程，将电解加工提高到精密加工水平，就成为脉冲电源研制的主要目的。脉冲电源的分类主要有正弦波脉冲电源，截断的正弦波脉冲电源，巨型波脉冲电源和特殊脉冲电源几种，各种脉冲电源都有其主要应用的领域。3.3.2MOSFET高频、窄脉冲电源该电源的方块图如图3.3-1，从对该电源的加工特性的研究中揭示了了其脉冲波形1-波形发生器；2-光电隔离器；3-功率放大；4-门极驱动器及快速过流保护；5-MOSFET斩波主回炉；6-整流器；7-快速短路保护；8-逻辑回路图3.1MOSFET高频、窄脉冲电源方块图中微秒级的快速上升沿以及下降沿的特性，以及加工表面相应的不同等效负载的波形特性和其他特性，这些特性均有利于提高电解加工的精度、表面质量、加工效果和加工稳定性，能较好的满足中小精密模具零件电解加工的要求。4工艺试验的设计4工艺试验的设计4.1工装夹具和阴极的设计4.1.1工装夹具的设计电解加工的工装夹具设计要满足以下几点：（1）能够实现电解加工所需要的加工条件。如：电解液的通入、排出和形成背压、导入加工电流。（2）阴极和工件拆卸、安装、更换方便、重复精度高、能保证阴极和工件的相对位置精度。（3）工装夹具的防腐蚀要可靠。（4）结构简单、制造工艺性好。本次实验的工装如图4.1，电解采用正流式导入，经空心阴极和连杆流入加工区。阴极头和阴极连杆靠螺纹连接。在加工时保证阴极头的两水平端面平行，阴极杆的端面与其轴线垂直，这样安装后阴极头端部与阴极杆轴线也能保持垂直。在共装夹具中，电解液入口通道上的所有零件都要用不锈钢、黄铜或非金属材料制做。1-机床导轨2-垫块3-螺母4-压板5-阴极6-阴极连杆7-弹性夹头8-工件9-导电块图4.1电解加工装置西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）4.1.2阴极设计工艺试验的阴极设计原则：（1）阴极在试验中能模拟实际的加工状态。例如电解加工常用于复杂的型腔、型面、深孔（小直径），此时工件被加工面是空间曲面，如果在做工艺试验时简单的用圆柱阴极或圆锥阴极来模拟实际加工状态就不够合理。（2）阴极的形状要求要规范（标准化）。实际加工的零件的形状千变万化，工艺试验的阴极无法相应的跟着变化，如何探索完善阴极设计标准化的工作以成为阴极设计的首要问题。（3）试件的形状要能化和便于测量。工艺试验的目的是要根据试件的形状和尺寸来评价加工精度的高低，试件的有关尺寸要能量化，便于测量。（4）阴极的形状对加工精度的变化“敏感”。当加工精度发生变化时，要能在试件上明显的反映出来使与精度有关的尺寸发生较大的变化，既有关尺寸对精度的变化具有较大的分辨率。（5）阴极要好用、好做。好用是指在使用时有较好的流场均匀、合理，使加工能顺利进行，并且得到较高的加工精度：好做是指阴极的形状要便于加工、制造和更换方便。本文试验中采用了两种阴极，阴极的结构和相应的试件形状如图4.2和图4.3所示。两种阴极不同的地方是一个端面由内外圆弧组成一个由圆弧和正方形的深孔组成。图4.2所示的阴极，在其断面加工了一圈矩形槽，这道矩形槽在加工时可以在工件上加工出一个方形的深孔，并在方孔中央形成一个圆柱行的凸台，凸台的高度可以反映出加工的某些精度，而且因为加工的是方形孔，因此可以测量方孔的边长和阴极的边长的差值，这可以反映出加工的成型精度。另外，底面的粗糙度可以很明显的反映出加工的复制精度。图4.2电解加工阴极图4.3所示的阴极，在它的端面上加工了一道断面为方形的圆环槽，这条圆环槽在试件上加工出了一道环形凸台，凸台的高度和厚度可以反映加工精度；阴极上圆环槽内的端面①和圆环槽外的断面②在试件上的端面间隙是不同的，它反映了端面间隙随电解液流程的变化情况；阴极进水口在试件上留下的圆台（或圆锥）能直观的反映加工精度；另外还可以在试件的端面打一些钢印字，它们可以反映复制精度；试件上的底面间隙和侧面间隙能通过测量数据直接得到或计算得到。通过对以上两个阴极的比较，第一种2阴极不能加工出圆弧曲面，而且加工流场也不均匀，第二种阴极可以满足前者的不足而且还可以更好的模拟实际的加工状态。另外第一种的方形孔用一般的机械加工不好实现。最后斟酌选用第二种阴极作为本次试验的阴极。图4.3电解加工阴极4.2试件的测量方法和注意事项试件加工好之后，如何从试件上测得需要的数据，取决于需要的测量精度和测量者所拥有的测量仪器和使用仪器的方法。在本文的试验中，测量精度的要求不是很高，所以选用游标卡尺和万能角度测量仪，再配以自制的量块和垫块，就可以解决了试件的测量问题。（1）侧面倾角的测量被测量的倾角能反映侧面的加工精度，选用万能角度测量仪，以工件上端面A为基准，将角度仪放在基准上，旋转角度仪上的B使它的面和工件上要测的面紧贴并且重合，在此过程中为了提高测量精度可以在测量台上放一台灯，慢慢的旋转B仔细观察它和测量面之间间隙中光度的变化，当光线均匀或消失时读出该处的角度。测量时应注意正确是使用万能角度测量仪，避免人为的损坏仪器，在读去测量结果时应使眼睛和刻度在同一水平线上。4.4为测量示意图。1-试件2-万能角度测量仪图4.4侧面倾角的测量（2）定深度外圆弧的直径（轴径）的测量游标卡尺可以测量定深度外圆弧的直径（轴径），但在这里试件上没有支撑和定位基准面。如果以确定厚度的垫块做为支撑和深度基准，就可以测量定深度外圆弧的直径（轴径）。4.5为测量示意图。1-工件2-游标卡尺3-垫块图4.5定深度外圆弧的直径测量（3）窄槽深度测量由于试件上环形槽较窄，不便于使用深度游标卡尺。普通游标卡尺上带由深度测量尺，由于此深度尺的基准支撑面较小，不能用于试件深度测量，但若和一块垫块配合使用，就可以测量试件上各点的深度尺寸。4.6为测量示意图。1-试件2-垫块3-游标卡尺图4.6窄槽深度测量4.3加工精度的评价方法在电解加工过程中，由于加工间隙的存在和变化，产生了电解加工的加工误差。因而对电解加工的加工精度的评价也就与加工间隙有关。一般来说，加工间隙越小、越均匀、加工间隙随加工参数波动的变化越小，加工精度越高。在工艺试验中由于使用的阴极形状不同，评价加工精度所选取得测量参数就不同：由于选用不同的加工方法,评价加工精度所用的评价指标也就不同。在本次工艺试验中选用的是图4.3的阴极，图4.4为使用这种阴极时的精度评价指标示意图。图4.4对工件的测量取下面四项指标描述加工精度：底面间隙差：δ1＝Δ1－Δ2。Δ1为外圆槽的深度，Δ2为内圆槽的深度，理论上内外圆槽的深度应该相同，但由于电解液流场的分布不均匀和其它因素的影响使内外圆槽的深度有一定的误差δ1，所以δ1越小低面间隙就越均匀，型腔的深度越容易控制，加工精度也就越高。侧面倾角（外）：α1它主要反映的是侧面间隙，α1小侧面间隙越均匀，加工精度越高。内面倾角α2,它主要反映的是内面间隙，α2越小内面间隙越小，并且凸台的高度和厚度越大，复制精度越高，而且侧面的水平度也越高。侧面间隙：能够很好的反映加工间隙的大小以及成形精度。5工艺规律研究5工艺规律研究5.1正交试验的特点及内容在科学研究和生产中，经常要做许多试验，并且通过对试验数据的分析来寻找问题的解决方案。因此，就存在着如何安排试验和如何分析试验数据结果的问题，也就是如何进行试验设计和数据处理的问题。如果将试验安排的合理，就能在较短的时间和进行较少的试验次数内得到较满意的结果。对多因素的试验安排方法，目前应用最多的是正交试验设计[11]。本次试验的目的是分析脉冲电流电解加工工艺规律的研究，所以考察加工精度的核心指标就是加工间隙的大小。在二维表面加工如孔的加工中，加工间隙包括底面间隙和侧面间隙。因此以这两个指标做本次试验中重点考核的指标。另外，还可选用凸台高度和表面粗糙度等指标进行简单的直观分析。在电解加工过程中影响加工精度的因素很多，由于时间和设备有限本次试验在诸多因素中只选用了电压、进给速度、电解液温度三个因素来进行主要的研究对象。5.2数据分析方法的选取极差法：是一种简单的分析方法，它通过求个水平的平均差值对实验结果进行分析。某因素对加工精度影响大，那么这个因素不同水平的平均加工精度之间的差值就大；某因素对实验结果的影响小，那么变换水平时，平均加工精度之间的差值就小。从极差大小可以看出因素对加工精度的影响大小关系。但是极差分析方法没有讨论误差对实验结果的干扰问题，因此分析精度不够高[3]。方差分析：方差分析是跟据实验数据推断一个活多个因素在其状态变化时是否会对实验指标有显著影响，从而选出对实验指标起最好影响的试验条件一种数里统计方法。方差分析不但能把实验过程中实验条件改变索引起的数据波动与实验误差引起得数据变动区分开，同时对影响实验结果的各因素的重要程度还能给予精确的数量估计。而且方差分析能够判断各因素的影响作用是否显著，从而弥补了正交实验表上直观分析的不足。回归分析：回归分析是处理多个变量之间相关关系的一种常见的数里统计方法。正交实验一般采用直接看，均值分析和极差分析确定较为理想的方案，这是因为这两种方法“均匀分散，整齐可比”的特点，但它具有“跳跃性”的不足，有时会使确定的较为理想方案有一定的偏差。因此一般在充分利用正交实验结果的基础上再用回归分析的方法对均值和极差分析的结果进行验证和修正。但方差分析和回归分析对试验有一定要求。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）通过对以上三种分析方法的讨论，最终选定使用极差分析方法对本次正交试验的加工结果进行分析处理。5.3试验可调范围的预选因为这次我主要考虑三个因素对电解加工精度的影响规律，因此在试验前首先使脉冲电源的几个值都保持不变，即频率为1KHz,占空比为0.5，脉宽为500，这样试验结果才具有说服力。在指导前人试验的基础上先选用了一定的加工参数的范围电压为8～12V，进给速度为0.3～0.6mm/min,电解液温度为20～30℃，在以上数据的基础上做了9次实验，并对加工工件进行的测量，其结果如表5-1，在对加工结果的直观分析后可以发现第7组实验的综合加工精度比较好，因此再进行正交试验中参数的范围可以在加工电压8～9V，加工速度0.3～0.5mm/min,加工温度20～23℃。表5.1（以下实验中单位省略三因素用A、B、C代替）因素序号电压V（A）速度㎜/min（B）温度℃（C）加工结果底面间隙内倾角内凸台高190.35190.1117.5°0.632100.30190.1315.5°0.353100.30200.2714.0°0.29490.35200.1112.4°0.29580.35200.119.6°0.3167.80.40220.0710.5°0.19780.30220.0910.2°0.27890.36230.1212.7°0.39980.35230.099.9°0.255.4圆台正交实验5.4.1第一次正交实验在上次实验的参数范围内选取两个水平建立正交表，实验因素水平表如表5-2所示西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）表5.2水平因素加工电压（A）进给速度（B）温度（C）180.3020℃2100.3522℃再进行完实验后对工件进行测量并计算出结果，表5-3是这次正交实验的加工结果。另外，表5-3也以对加工结果做了直观的极差分析，从结果可以看出加工电压、进给速度以及温度对加工精度的影响大小关系，从表中可以清晰的看出电表5.3实验结果因素顺序电压（A）速度(B)温度(C)测量结果底面间隙凸台高度内圆环倾角180.320℃0.010.0713.5°280.3522℃0.030.0312.3°3100.322℃0.030.0215.2°4100.3520℃0.020.0118.9°底面间隙的极差分析因素水平ABC结论Ⅰ/20.0200.0200.015Ⅱ/20.0250.0250.030极差0.0050.0050.015C>A=B凸台高度的极差分析因素水平ABC结论Ⅰ/20.0500.0450.040Ⅱ/20.0150.0200.025极差0.0350.0250.025A>B=C内圆环倾角的极差分析因素水平ABC结论Ⅰ/212.90°14.35°16.2°Ⅱ/217.05°15.60°13.75°极差4.15°1.25°2.45°A>B>C压和进给速度对加工精度有较显著的影响，所以在加工时要使内圆环倾角减小最好调节电压和进给速度。另外，在加工过程中对电流的记录可以绘制出电流变化曲线，如图5.4.1-1，从图形的趋势可以看出随着加工的进行，电流将趋于稳定因为在加工过程中，已加工表面逐渐增加，电解液和工件的接触面积也越来越大，因此导电面积也会相应的增加，而导电面积的增加直接就会影响电流的增大，但当加工到一定阶段时，加工趋于稳定，导电面积就不在变化或变化很小，所以电流的值也相应的趋于稳定。图5.1电流变化曲线图5.4.2第二次正交实验先制定正交实验水平表，这次实验主要是验证第一次实验的结论是否正确，这次实验的正交因素水平表如表5-4表5.4因素水平电压（A）进给速度（B）温度（C）180.3031℃28.50.4029℃以上表进行实验并对工件进行测量，表5-5为这次实验的加工结果。表中对数据做了极差分析，从结果的极差分析大致可以发现，三个因素对各项指标的影响大小都不一样，具体的大小关系从表中可以很明显的看出来。而且当电压升高时，底面间隙明显增大，这说明电压升高时加工精度会降低，因此在生产中应选用合适的加工电压。表5.5实验结果因素顺序电压（A）速度(B)温度(C)测量结果底面间隙凸台高度内圆环倾角180.35310.020.0512.8°280.4290.070.0613.8°38.50.35290.080.0614.3°48.50.4310.110.0416.5°底面间隙的极差分析因素水平ABC结论Ⅰ/20.0450.0500.065底面间隙的影响关系Ⅱ/20.0950.0900.075极差0.0500.0400.010A>B>C凸台高度差的极差分析因素水平ABC结论Ⅰ/20.0550.0600.045Ⅱ/20.0050.0500.065极差000500.0100.020A>C>B内圆环倾角的极差分析因素水平ABC结论Ⅰ/213.30°13.55°14.65°Ⅱ/215.40°15.15°14.05°极差2.10°1.60°0.50°A>B>C从两次试验的分析结果可以看出电压、速度、温度对加工的影响趋势，并将其绘制成坐标图5.2，从图中可以很容易的看出在其他加工条件相同的情况下，随着电压的增大加工间隙△m也将增大。图5.2加工温度与加工间隙曲线另外，根据数据还可以画出加工速度与加工间隙△m的关系，如图5.3所示由理论我们知道，当加工间隙增大是加工误差也会相应的增加，加工精度和表面质量就会降低。5.3加工速度与加工间隙曲线根据两次试验中温度的变化对加工间隙的影响可以看出，当温度升高时加工间隙明显增大，画出温度影响加工间隙的曲线如图5.4所示。图5.4温度影响加工间隙曲线图6机械设计部分6机械设计部分本次设计的是用于加工热锻模模具的设计，该锻模属于一般锻模，模具的精度为中等，各面之间圆滑转接，表面质量要求较高，材料硬度高，批量较大，适应电解加工。要使用电解加工加工这套热锻模必须包括对该模具在加工时使用的阴极以及夹具的设计，而且还必须考虑电解液的成份选择和流场的分布，以下主要对阴极的设计、电解液的选择、流场的分布以及夹具的设计做详细的说明6.1热锻模阴极的设计目前,生产中最常用的是反拷法制造阴极,然而通过这种方法获得的阴极在并不能直接加工出合格的工件,阴极需要反复试验，多次修整后才能用于实际生产中。这种反向阴极设计制造方法对试验和修整人员提出了严格甚至是苛刻的技术要求,不仅延长了加工准备时间,而且精度也很难保证.因此人们开始了正向阴极设计方法的研究.阴极设计主要有两类方法：第一类从极间电流线的几何近似处理出发的几何设计方法，如cosθ法、斜阴极法、相对位移法和三段近似法等；第二类是从极间电势分布满足拉普拉斯方程出发的数值求解法，如导电纸模拟法、有限差分法、有限元法等阴极设计方法等[12]。上述方法主要用于复杂阴极的设计，由于本次热锻模的阴极比较简单，所以使用用最简单的方法反拷法进行设计。因为常常加工是间隙取0.5mm，所以设计设计时取间距为0.5mm设计阴极的尺寸，图6.1为阴极设计的主视图。为了使电解加工能够顺利进行,并保证阴极有较长使用寿命,阴极材料应具有好的导电性、较高的强度、较强的耐腐蚀性,一般选用不锈钢较适宜。由于该阴极形状很不规则,特别是内部流道截面变化大,且前端尺寸很小,难以用常规切削加工方法制造,故采用电火花成型方法进行加工[20]。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）图6.1热锻模阴极6.2电解液的选择电解液是电解加工中阳极溶解的载体，在加工过程中电解的流动可以带走电解产物，控制工件的极化，使阳极溶解能够正常的进行。虽然电解加工产生的热量很少，但这很少的热量还是可能影响加工的精度，电解液的流动正好可以带走加工时产生的热量，使工区域的温度保持恒定[19]。电解加工中对电解液有如下几点要求。化学特性方面：①电解液在工件阳极上必须能优先进行金属离子的阳极溶解，不生成难溶性钝化膜，以确保正常加工。②工具阴极表面不会沉积阳离子而只发生吸氢反应，以免破坏工具阴极型面，影响加工精度。③中腐蚀能力要强，散蚀能力要弱。④极反映的最终产物应能形成不容性氢氧化物，以便于净化处理且不形象极化过程。⑤电解液中各种正负离子应当并存，但之间只会生发可逆反应。物理特性：①应是强电解质即具有高的溶解度和大的离解度。②尽可能使用黏度底的溶液，以用来减少流动压力损失。③应具有较高的比热容，防止加工产生的热量是加工区域的电解液沸腾和形成空穴。稳定性方面：在加工过程中，电解液的性能应能够保持稳定这样有利于加工过程和加工效果的稳定。实用性方面：尽量使用价格低廉寿命长，污染小，无毒、安全的电解液。6.3电解液流场设计电解液的流动形式有三种，即侧流式（图6.2）、正流式（图6.3）和反流式（图6.4），但有时也同时存在多中的流动形式，称为复合式流动形式。侧流式加工间隙中的流道截面积沿流动大致不会发生变化，即使变也是变化很小；而正流式流道截面积沿流动方向呈扩张状态，电解液流动为扩散流：反流式的状态正好和正流式的相反，流动具有收敛性，这种性质对提高电解加工稳定性和加工精度很有利。图6.2侧流式图6.3正流式加工图6.4反流式加工6.4夹具的设计采用侧流式型腔电解加工使用的夹具，因为考虑到流场的分布均匀可以采用分液孔使电解液可以充分的充满加工区域。另外，对进液孔直径和回液孔直径，计算结果如下；间隙过水面积：S=L×0.5=209×0.5=104.5mm2其中L—热锻模的周长进水面积：S0=S×2=104.5×2=209mm2总进水直径：D0===13mm回水面积：S1-2=104.5×=70mm总回水直径：D1-2===9.4mm将进水孔在分成8个小的分液孔，这样对加工流场的稳定很有效，计算其小孔直径如下；分液孔直径：d0===5.7mm在设计夹具是要考虑到以上数值。最终设计的夹具如图6.5。夹具的大致工作原理是，先将夹具底座用压板固定在电解机床的导轨上，将加工电源的线接到夹具底座上，保证加工时有正常的电流。加工时先将工件放在底座上，用定位板初步限定工件的位置，在使用螺钉和顶板将工件的位置固定。西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）1-夹具底座2-定位板3-导向压盖4-进液孔5-进液板6-螺栓7-套筒8-阴极连杆9-阴极导引部分10-阴极连板11-阴极12-出液板13-工件14-出液孔15-六角螺钉16-顶板图6.5夹具图工件放好后将导向压盖改在共工件上并将其用螺栓固定，然后将装配好的阴极和连杆穿过套筒连接到机床的弹性夹头上。以上工作完成后开始对刀，使主轴带动阴极向工件靠近，对刀完成后，将套筒固定在导向压盖上，最终完成了阴极的装夹和工件的定位。对于电解加工时使用的夹具。首先要考虑的是导电问题，因为加工时阴、阳两极间的间隙很小，所以一定要保证某些零件的不能导电，可以选用一些绝缘材料来解决这个问题。其次要解决零件的腐蚀问题，图2中的夹具底座采用金属铜制作，因为在底座上有四个原形的凸台，一般的加工不好加工，因此考虑用数控铣床可以一次加工。图中零件5和12主要是考虑电解液的流场而设计的，在5上分别有三个φ20和八个φ5的孔，这次孔都是为了使电解液进入加工区时可以有稳定的流动。另外，使加工区内具有一定的背压对于加工也很重要，一般常用的是在进液和出液孔上个安装一个调压伐，但这种方法有一定的局限性，比如在加工过程中无法对压力进行调节。但如果将调压伐安装在泵的出口出就可以很灵活的对加工压力进行调节。在解决以上问题后还应对工件的定位和加紧做可行的设计。因为电解加工是靠阳极的化学溶解来加工成型的，因此在加工过程中工件所受的力很小因此夹具的不需要很大的预尽力。图6.5夹具在是靠2、15、16三的零件进行定位的，首先定位板将工件卡到中间然后通过旋尽六角螺钉使顶板推动工件向定位板进一步靠近，直到加紧工件为止。另外，电解加工属于化学腐蚀溶解加工，一次就必须考虑一些金属零件的防腐问题，比如在表面一层某些金属的氧化物，但合理的选择所需材料也是很重要的，比如，玻璃钢、尼龙6、胶木这些材料都有很好的抗腐蚀能力，具体的分析本文不做分析。7结论7结论本论文研究的工艺规律涉及加工条件(加工温度)、加工参数(加工电压、进给速度)和加工要求(底面间隙、侧面斜度、和表面粗糙度)等等。为了合理安排这种多因素的试验，既做到省时高效，又能获得满意的结果，并简化数据处理过程，本课题将试验合理设计成正交试验与扩充试验相结合，因而既能保证试验的科学性，又能为工艺规律的研究提供充足的工艺数据。同时为了能在工艺试验中取得实用、可靠的工艺数据，针对加工对象设计了工艺试验的夹具和阴极，并探讨了在电解加工这一特殊条件下工艺试验的阴极和夹具的设计要求。探讨了试件加工精度的评价方法。解决了工艺试验中对试件的定深度孔径和定深度轴径等测量方法问题。此外，根据试验对象设计了相对水平正交试验，提出加工电压和进给速度应选取相对水平的思想