庞桂兵[1]2005年在《脉冲电化学及电化学机械齿轮光整与修形加工技术研究》文中指出齿轮是机械工业中量大面广的基础零部件,其质量直接影响机械产品整机质量。齿面质量和齿轮修形对齿轮使用性能和寿命具有重要影响。大量研究证实,提高齿面质量和进行合理的齿廓及齿向修形可以有效改善齿轮各方面使用性能并可提高其寿命。对齿面进行光整加工是改善齿面质量,进而提高齿轮质量的有效途径,而在光整加工过程中,对齿轮进行合理修形无疑会进一步提高齿轮质量。脉冲电化学光整加工(PECF)和电化学机械光整加工(ECMF)是近年来得到快速发展的两种非传统光整加工工艺,其突出优点是能以高效率光整加工任意硬度的金属零件表面,并可获得优良的表面形貌,目前已应用于多种零件表面的光整加工,将其应用于齿轮齿面光整加工对于提高齿轮质量无疑具有重要意义。本文在综合分析目前齿轮终加工工艺的基础上,着眼于不同类型、结构、尺度、批量和精度要求的齿轮,将脉冲电化学和电化学机械复合光整加工应用于其光整加工和修形。结合理论与实验研究,从阳极光整加工与去除量分布两个方面讨论了电化学光整加工的一般规律。在光整加工方面,从加工过程中阳极表面微观几何形貌变化入手研究阳极整平规律,建立了阳极整平过程中的法向溶解模型,在此基础上,分析了脉冲电化学、电化学机械光整加工的工艺特性。在修形方面,以法拉第定律为基础,讨论了移动阴极脉冲电化学光整加工的去除量分布规律;以机械作用对电化学作用的影响为基础,讨论了电化学机械光整加工的去除量分布规律,为两种工艺在齿轮光整过程中实现修形提供了依据。在上述研究基础上,针对齿轮结构特点,研究了脉冲电化学光整加工和电化学机械光整加工在齿轮上的应用模式、关键技术及工艺特点。通过对比脉冲电化学光整加工在齿轮上应用的不同模式,确定齿廓成形法加工方式比较合理。重点研究了在光整加工过程中同时完成齿廓和齿向修形的关键技术问题,主要包括:极间间隙沿齿廓非均匀分布的规律;阴极沿齿向移动速度的变化规律;成形阴极结构设计;对齿轮精度的影响。在此基础上,对成形法脉冲电化学齿轮光整加工进行了实验研究,并在平面上模拟实验了齿廓修形和齿向修形。研究结果表明,脉冲电化学光整加工能将齿面粗糙度Ra值从3.9μm降至0.35μm,说明其对于原始齿面粗糙度较高的齿轮齿面也具有很强的整平能力,并能同时实现齿廓及齿向修形。通过对比电化学机械光整加工在齿轮上应用的不同模式,确定展成法实现方式比较合理。研究的关键技术问题主要包括:展成法加工条件下电化学作用和机械作用在时间和空间上的匹配;展成法加工条件下电化学作用和机械作用在强弱程度上的匹配;实现齿向修形时,机械作用分布不均匀性的一般规律;对齿轮各项精度的影响。在此基础上,实验研究了电化学机械齿轮光整加工效果,齿轮修形效果,以及加工对齿轮精度的影响。优化工艺条件下的实验结果表明,经过电化学机械光整加工,齿面粗糙度Ra值能从大于1.0μm一步降至0.1μm左右,齿面形貌获得明显改善,齿形实现鼓形修形,周节误差可降低约两级。在上述研究基础上,开发了圆柱齿轮电化学机械光整加工机床。针对不同类型的齿轮,讨论了这两种工艺的应用特点。成形法脉冲电化学齿轮光整加工适用于大型齿轮、内齿轮等特殊齿轮的光整与修形,而展成法电化学机械齿轮光整加工更适用于成批大量生产的例如用于汽车、摩托车、工程机械等的外齿轮光整与修形。
马宁[2]2010年在《螺旋锥齿轮脉冲电化学及电化学机械光整加工技术研究》文中研究指明螺旋锥齿轮是实现相交轴传递的基础元件,由于具有重合度大、传动平稳、噪音小、承载能力高等优点,被广泛应用于汽车、飞机、机床及工程机械等领域。螺旋锥齿轮在汽车行业的应用尤为广泛,几乎所有汽车的传动系统都包含螺旋锥齿轮副。因此,螺旋锥齿轮的制造精度、质量直接影响到汽车传动系统的效率、噪声、运动精度和寿命。大量研究证实,提高齿轮表面质量可以有效改善齿轮各方面使用性能并可提高其使用寿命。对齿轮齿面进行光整加工是改善齿轮齿面质量、提高齿轮精度的有效途径。脉冲电化学光整加工(PECF)和电化学机械光整加工(ECMF)是近年来得到快速发展的两种非传统光整加工工艺,其突出优点是能以高效率光整加工任意硬度的金属零件表面,并可获得优良的表面形貌,目前已应用于多种零件表面的光整加工,将其应用于螺旋锥齿轮齿面光整加工对于提高锥齿轮质量具有重要意义。在螺旋锥齿轮加工原理方面,主要研究了螺旋锥齿轮的啮合原理和加工方法,给出了成形法加工螺旋锥齿轮大轮的调整计算公式,为脉冲电化学和电化学机械两种工艺在螺旋锥齿轮大轮齿面光整加工上的应用提供了理论依据。在脉冲电化学光整加工方面,从加工过程中工件阳极表面形貌的微观轮廓变化入手,研究了齿轮表面微观轮廓随加工参数的变化过程。以法拉第定律理论为基础,建立了脉冲电化学光整加工过程中工件阳极表面粗糙度和去除量随加工时间变化的理论模型,并通过实验验证了模型的正确性,解释了脉冲电化学光整加工的整平机理；在电化学机械光整加工方面,由于工件阳极表面发生电化学溶解会生成钝化膜,且钝化膜的特性是影响电化学机械光整加工质量的关键,因此,我们对钝化膜的厚度、电阻和成分做了研究,分析了钝化现象对于阳极整平过程的影响。在上述研究基础上,针对螺旋锥齿轮的结构特点,研究了脉冲电化学和电化学机械两种工艺在螺旋锥齿轮大轮齿面光整加工上的应用模式、关键技术及工艺特点。在螺旋锥齿轮脉冲电化学光整加工方面：通过对比脉冲电化学光整加工在螺旋锥齿轮大轮上应用的不同模式,确定比较合理的齿廓成形法加工方式。结合脉冲电化学光整加工原理,在现有Gleason No.16铣齿机床上建立了螺旋锥齿轮脉冲电化学光整加工的实验装置。重点研究了加工参数对螺旋锥齿轮齿面质量和齿轮精度的影响。实验结果表明,脉冲电化学光整加工不仅可以使锥齿轮表面粗糙度Rz从7.13μm降低到4.32μm,而且使锥齿轮凸面精度从原来的10级提高到8级,凹面精度从9级提高到7级。鉴于脉冲电化学光整加工过程的复杂性,将最小二乘支持向量机的方法引入脉冲电化学光整加工螺旋锥齿轮加工参数的优选。结果表明,所建立的模型具有较好的加工参数优选能力。在螺旋锥齿轮电化学机械光整加工方面：根据螺旋锥齿轮铣齿加工原理,在立式铣床ZX50F上建立了螺旋锥齿轮电化学机械光整加工实验装置。重点研究了阴极和阴极盘的设计、螺旋锥齿轮夹具设计和机床参数的调整。采用正交实验的方法分析了加工参数对齿轮表面质量和精度的影响。实验结果表明：在优选的工艺参数条件下,锥齿轮齿面粗糙度值可以从Ra 1.6μm降低到Ra 0.05μm,同时齿轮精度基本保持不变。将电化学机械光整加工引入螺旋锥齿轮齿面的光整加工中,可以替代螺旋锥齿轮齿面传统的磨削精加工。获得的齿轮表面均匀、光滑,具备较低的摩擦系数、较高的抗疲劳强度。提高螺旋锥齿轮产品的加工质量,对提高螺旋锥齿轮的使用寿命,降低啮合噪声,进而提高我国汽车、飞机、机床等设备传动系统的效率和使用寿命具有积极意义。
矫文聪[3]2005年在《凸轮脉冲电化学及电化学机械光整加工研究》文中研究表明凸轮机构具有很好的运动特性与动力特性,是机车内燃机和汽车发动机的关键零件,其制造精度和表面加工质量对其使用性能有决定性影响。大量的研究证明,对凸轮表面进行光整加工,不仅可有效改善凸轮的表面质量,而且会显著提高其使用寿命。脉冲电化学光整加工(PECF)和电化学机械光整加工(ECMF)是近年来得到快速发展和应用的两种非传统光整加工工艺,其突出优点是能以较高的效率光整加工任意硬度的金属零件表面,并可获得优良的表面形貌,目前已经应用于多种零件表面的光整加工。本文将重点研究这两种工艺在凸轮表面光整加工中的应用。本文在进行大量基础实验的基础上,对脉冲电化学和电化学机械光整加工工艺进行了研究,并将其应用于凸轮表面的光整加工。在对电化学光整加工的基础理论研究的基础上,深入研究了脉冲电化学和电化学机械光整加工的阳极去除规律,并对两种工艺的电化学特性以及工艺特性等进行一些探索。对脉冲电化学光整加工的阳极去除规律主要从宏观整平和微观整平两个方面进行分析:在电化学机械光整加工工艺研究中,则主要研究了机械作用的刮膜效率及其影响因素,以及机械作用同电化学作用的相互匹配关系。在此基础上,设计了两种工艺在凸轮光整加工中的控制系统,在保证凸轮精度的前提下实现对凸轮表面的均匀光整加工。本文对两种工艺的实际应用进行了探索性的研究。虽然从实际应用的效果来说,两种工艺都能很好地满足零件表面地光整加工的需要,并且加工后的表面质量相比加工前都有很大提高。但我们同时也发现,两种工艺的适用范围是不同的,各种工艺参数的影响,不同表面的阳极去除速度以及控制系统的精度和成本都是我们在应用两种工艺时所必须考虑的问题。本文的工作说明基于微机控制的凸轮表面脉冲电化学和电化学机械光整加工工艺是可行的,不仅能满足凸轮加工精度的要求,还能提高凸轮的表面质量,而且工艺简单,易于实现自动化,具有良好的应用前景。
陈震[4]2000年在《齿轮电化学机械光整加工的机理研究和应用技术》文中研究说明目前，在机械、化工、能源、航空、轻工等行业普遍存在着这样的一类问题，即在表面粗糙度Ra3.2～6.4μm的基础上，需要进行光整加工，使粗糙度达到Ra0.1μm以下，并有较高的生产率和良好的表面质量。由于目前的加工方法主要是机械光整加工，存在着加工质量差、生产率低、成本高的问题。因此，需要探讨一种新的加工工艺来达到上述目标。 本论文探讨了电化学机械光整加工工艺的机理，分析了各主要加工参数对加工效果的影响，对各个加工参数进行了单因素实验，并通过正交实验，优化选择了主要参数。对于轴类零件的电化学机械光整加工取得了良好的效果。为了将电化学机械光整加工工艺应用于复杂型面加工，对电化学机械光整加工齿轮表面的加工原理和加工工具进行了研究，选择了齿轮的加工运动方式，设计了两种加工工具，并对实际的加工效果进行了深入的分析和讨论，指出其工艺的优点和缺点，为今后工艺的改进提出了自己的建议。
阿达依·谢尔亚孜旦[5]2007年在《螺旋锥齿轮电化学光整加工技术基础研究》文中研究说明螺旋锥齿轮所具有的良好使用性能使其得到了日益广泛的应用，并已成为汽车制造业中的关键基础件之一；但与此同时，螺旋锥齿轮齿面的加工质量对其使用性能的影响也日益突出。大量的研究与实践证实，利用光整加工方法在稳定或提高零件加工精度的同时，通过改善零件的表面质量也可有效提高零件的使用性能。因此，对螺旋锥齿轮的齿面实施光整加工无疑会提高螺旋锥齿轮的使用性能。作为一种先进的、非传统的、非接触式的光整加工方法，电化学光整加工方法因其具有高效、不受零件表面硬度影响以及可使零件表面获得良好的微观几何形貌等优势而得到迅速发展，并在多种机械基础件中得到应用。实践表明，电化学光整加工不仅可大幅度改善零件的表面质量，而且还可不同程度地提高零件的加王精度。因此，将电化学光整加工方法作为螺旋锥齿轮的终加工工艺方法对于提高其加工质量具有十分重要的意义。针对国产汽车驱动桥螺旋锥齿轮加工质量的现状，应长春一汽集团公司的要求，本文在分析国内外螺旋锥齿轮终加工工艺方法及其应用现状的基础上，结合国内外对电化学光整加工的研究与应用，尤其是大连理工大学光整加工课题组多年来在电化学光整加工研究及应用方面所取得的成果，提出了螺旋锥齿轮电化学光整加工工艺方法以提高螺旋锥齿轮齿面的加工质量。螺旋锥齿轮齿面几何结构的特殊性、螺旋锥齿轮齿面的加工质量现状以及电化学光整加工的机理，决定了对螺旋锥齿轮齿面实施电化学光整加工将面临诸多难点问题。这些难点问题主要是既提高加工精度，又如何大幅度降低表面粗糙度的值以及电化学光整加工工艺方法的实施。前者不仅与电化学光整加工的整平机理有关，而且还与电化学光整加工工艺方法的选择有关；后者则主要涉及到工具阴极几何结构确定、极间流场设计以及工具阴极的移动方式等技术问题。在电化学光整加工的整平机理方面，依据法拉第电解定律和对实验结果的分析，在分析电化学光整加工整平过程的同时，建立了小间隙条件下阳极表面微观几何轮廓电化学阳极溶解的数学模型，从微观几何的角度研究了电化学光整加工整平过程中工件阳极表面微观几何轮廓的变化及其影响。研究结果表明：电化学光整加工的整平是小间隙条件下的电化学阳极溶解，其特点是电化学阳极溶解速度沿工件阳极表面微观几何轮廓分布不均；电化学光整加工的整平过程是工件阳极表面微观几何轮廓的圆角化过程；工件阳极表面微观几何轮廓的圆角化不仅影响整平效果的提高，而且也使工件阳极自身表面微观几何轮廓产生记忆效应；减小极间间隙以及使工件阳极表面微观几何轮廓尖峰化可提高电化学光整加工的整平效果。在此基础上，针对螺旋锥齿轮电化学光整加工可能的工艺方法，研究了其涉及到的若干关键基础问题，主要包括工具阴极的表面质量、脉冲电流的作用、机械单元的作用以及工件阳极原始表面质量状况对整平效果的影响。研究结果表明：经电化学光整加工整平后，所获得的工件阳极表面微观几何轮廓是工件阳极自身表面微观几何轮廓、工具阴极表面微观几何轮廓以及工件阳极材质分布不均共同作用复合的结果；工具阴极与工件阳极之间相对运动的存在及其与电流脉冲特性的结合不仅有助于利用工具阴极表面高点扫描改善表面质量，而且也有利于提高工件阳极的加工精度；电化学机械复合光整加工方法中的机械单元不仅具有刮膜作用，而且还具有使工件阳极表面微观几何轮廓尖峰化的作用；依据工件阳极的原始表面质量状况，合理强化电化学机械复合光整加工中机械单元的作用可大幅度提高整平效果。在螺旋锥齿轮电化学光整加工工艺实施方面，结合螺旋锥齿轮齿面的几何结构特点，通过对比移动式工具阴极脉冲电化学光整加工工艺方法与电化学机械复合光整加工工艺方法各自所具有的优势，确定了利用移动式工具阴极脉冲电化学光整加工工艺方法对螺旋锥齿轮齿面实施光整加工；与此同时，通过对螺旋锥齿轮的构形分析，确定了移动式工具阴极的平面几何结构及其移动方式，并对与极间流场相关的极间流场建立的方式以及极间流道等问题进行了设计。实施了面向机械式螺旋锥齿轮铣齿机的螺旋锥齿轮脉冲电化学光整加工工艺方法。实验结果表明：利用旋转扫描式工具阴极脉冲电化学光整加工工艺方法不仅可使成形法加工的螺旋锥齿轮齿面之表面粗糙度达Ra0.1μm的水平，而且还使其加工精度可由DIN10级提高到DIN7级。这一实验结果表明：课题的研究是先进的，工艺方法是有效可行的。
王晓明[6]2002年在《脉冲电化学及其复合光整加工机理和表面特性的研究》文中指出随着科学技术的发展，对零件的精度和表面质量要求越来越高。由于我国机械零件表面质量与国外先进国家相比具有较大的差距，因而严重影响了产品的使用性能和寿命。此外，传统机械光整加工在大型工件、复杂曲面、微小尺寸和复杂结构等的应用中存在工艺复杂、表面质量差、生产效率低等问题。在实践和研究中发现，脉冲电化学光整加工(PECFM)和脉冲电化学机械加工(PECMM)具备自身的特点和优势，并且能够大幅度改善零件的表面质量，具有重要研究价值和发展潜力，因此，本文将脉冲电化学及其复合光整加工的机理和表面特性的研究作为核心内容。 在全面分析国内外在脉冲电化学及其复合光整加工领域的研究现状的基础上，本文认为在以下方向有待深入研究：脉冲电化学光整加工的机理和工艺特性；脉冲电化学及其复合光整加工应用技术研究；脉冲电化学及其复合光整加工的表面特性及其对零件使用性能和寿命的影响。上述内容中机理和工艺特性是光整加工研究的基础和关键，光整加工的最终目标是大幅度提高零件的表面质量、使用性能和寿命，因此这些研究方向即是本文的主要工作和研究重点。 本文重点研究了脉冲电化学光整加工(PECFM)的机理和工艺特性，深入研究了PECFM的电化学特性、流场特性和阳极溶解特性；通过模拟计算分析极间间隙过程，建立了许用最小间隙数学模型；系统研究了电解液、脉冲电流频率和占空比、电参数、工作液压力和流速等工艺参数对加工表面质量和生产效率的影响规律，全面分析了PECFM的工艺特点和优势。 研制了PECFM专用高频窄脉宽大容量脉冲电源，并在实际生产中运行状况良好，在此基础上设计开发了智能型脉冲电源。 开拓了PECFM的应用领域，开发了开放式PECFM、移动式阴极加工和脉冲电化学光亮刻字等新技术和新工艺，在大面积工件、复杂型面、微小尺寸和复杂结构光整加工应用中取得了显著的效果，并对PECFM的表面质量和生产效率等进行了系统的分析。 将光整加工工艺、表面质量、零件使用性能和寿命三者联系起来，研究了加工工艺和表面特性对使用性能和寿命的影响。本文首先建立了较为完整的表面特性指标评价体系，分析了脉冲电化学及其复合光整加工的表面特性，揭示了不同光整加工工艺对表面特性的影响规律，对脉冲电化学及其复合光整加工后零件的各项使用性能(摩擦系数、初磨损、精度保持性、疲劳强度、接触刚度、耐腐蚀性和粘附性)进行了深入的研究，在此基础上，系统分析了表面特性对零件使用性能和寿命的影响。 在上述研究的基础上，作者认为将脉冲电化学机械加工(PECMM)应用到量大面广的基础件上，对实际生产具有重要的意义。本文将PECMM应用到齿轮、轴承的加工中，检测分析了PECMM的轴承滚道和齿轮齿面的表面特性，并以齿轮和轴承实际工况下的使用性能和寿命实验作为总体考核目标，得出可靠的实验数据和理论依据，来校核基础实验和理论分析的准确性，对照加工前后轴承和齿轮的使用性能和寿命指标，经PECMM加工后零件噪音大幅度下降，寿命大幅度提高，由此可见将PECMM应用到轴承、齿轮等基础件上具有巨大的研究价值和发展前途。 本文的研究旨在更深入的认识表面质量和零件使用性能之间的关系，加深理解采用先进的工艺方法是解决表面质量问题的关键所在，从而推动脉冲电化学及其复合光整加工的研究和发展，改善我国基础件质量落后局面，对实际生产具有深远影响。
李邦忠[7]2004年在《大面积薄板和粗糙表面电化学机械光整加工技术研究》文中提出光整加工是绝大多数机械零件为改善表面质量的最后一道工序,它将影响到机械设备在运行噪声、使用寿命以及其它方面的使用性能,以及机械产品在生产成本、制造周期等方面的市场竞争力。目前,局限于光整加工技术的发展现状,像不锈钢装饰板等大型薄板类零件和大型反应釜等粗糙表面零件的光整加工显得十分困难,已经成为制约生产发展的障碍。电化学机械加工是充分利用电化学加工和机械加工原理的复合而创新出来的新型光整加工技术,它不仅工艺性好,而且加工后的零件表面质量也尤为突出。本文在综述丁电化学机械光整加工机理和微观表面特征及其评价体系的基础上,比较系统全面地分析了电化学机械光整加工技术的工艺特性和加工表面的质量特性,针对大面积薄板和粗糙表面的镜面光整加工技术进行了深入的研究和探索。 本文通过对电化学溶解原理和电化学机械复合加工机理的研究,指出电流密度、电解液成分等工艺参数对阳极溶解特性、钝化膜的性质及其动态特性的关系,提出直接通过优化工艺参数达到拓宽对于原始粗糙度的加工范围,在一道工序中一次性地完成镜面光整加工过程的观点和方法;并通过对回转体、深孔、平面和复杂曲面等典型零件表面具有针对性的电化学机械复合模式的选择,以及机器人技术、数控加工技术等自动化控制技术的应用研究,提高了电化学机械光整加工的效率和自动化加工水平等王艺特性, 本文在对零件表面微观几何形貌、加工纹理、物理力学性能及其评价体系研究的基础上,通过对磨削加工、化学或电化学加工以及电化学机械加工表面特征的比较研究,指出电化学机械加工表面在降低摩擦系数、降低噪声、延长寿命、耐腐蚀和抗沾粘等提高零件综合使用性能的机理,为快速提高我国机械产品质量提供了一条的有效途径。 不锈钢装饰板是大面积薄板类零件的典型代表,针对其加工面积大、厚度薄、刚性差、质量要求高等特点,本文通过对悬浮磨料电解液的选择与使用,加工效率及其影响因素的分析,以及弹性磨具的选择、工具头结构优化、电化学机械匹配关系、不锈钢薄板的装夹与进给等关键技术的研究,开发了分类、多排、多个浮动工具头及其应用模式,创建了一种针对大面积薄板类零件的高效镜面加工技术。 为了能够将电化学机械加工表面的耐腐蚀和抗沾粘性运用于化学工业的生产装备,本文针对大型聚脂反应釜加工面积大、原始表面粗糙、型面精度差等产品特点和加工成本高、周期长等生产现状,研究了脉冲电化学的高效整平原理及其与电化学机械加工技术优势的复合机理,克服了常规的电化学机械光整加工效率低下,工具磨损严重等现象,突破粗糙表面必须经过粗、精加工两道工序的传统模式,开发了一种直接针对大面积粗糙表面的镜面加工技术,提出了一条解决大型零件光整加工困难的途径。 本文最后针对大型工业装备组成零件单件生产的现状,提出了先抛光,后成形,最后通过对焊缝等局部的光整加工工艺方法,并由此提出了基于电脉冲的大面积中厚度热轧不锈钢板电化学机械光整加工技术的研究课题,并对该课题进行了广泛的调研和初步的研究与探索。摘要 笔者相信,随着大面积中厚板光整加工技术的开发与应用,必将推动我国钢铁企业产品的深加工进程,极大丰富金属零部件制造对原材料的选择,为简化大型工业装备的生产制造工艺,降低产品生产成本,提高企业竞争力开辟一条新的思路。关键词:电化学机械光整加工(EcMF);电化学光整加工(EcF);脉冲电化学光整加工(pECF);微观几何形貌;镜面不锈钢薄板;粗糙表面;大型反应釜;中厚度不锈钢板
李洪友[8]2003年在《齿轮的脉冲电化学光整加工技术基础研究》文中研究表明齿轮的表面质量与其使用性能及寿命有着密切关系。研究表明：提高齿轮的表面质量，可以大幅度地提高齿轮的使用性能和寿命，降低啮合噪音。光整加工可以改善齿轮的表面质量，进而提高齿轮的使用性能和寿命。现代齿轮工业的发展，硬齿面齿轮和高精度齿轮使用越来越普遍。但因加工成本及效率的制约，目前我国的硬齿面齿轮的光整加工技术应用较少，结果造成齿轮零件的表面质量达不到要求，降低了使用性能和寿命。因此，提高光整加工效率，降低光整加工成本，开发和应用更加优良的齿轮光整加工工艺具有重要的现实意义。 脉冲电化学光整加工技术是一种新型的光整加工技术，具有加工效率高、成本低、表面质量好等优点，应用到重要零部件光整加工中意义重大。本文根据齿轮光整加工的国内外现状，结合大连理工大学多年来在非传统光整加工方面的研究基础，将脉冲电化学光整加工技术应用于齿轮齿面的光整加工中，来改善齿轮表面质量，提高其使用性能及寿命指标。 本文从脉冲电化学光整加工机理出发，研究和探讨了加工间隙、电流密度、电解液成份、脉冲参数(脉冲频率、脉冲宽度及占空比等)等工艺参数对脉冲电化学光整加工过程所产生的影响，得到了相关参数对零件加工精度及表面质量的影响规律。 研究齿轮的脉冲电化学光整加工技术。结合脉冲电化学光整加工工艺特性及齿轮生产中的特点，设计了多种齿轮脉冲电化学光整加工方案，并选择齿轮式阴极展成法作为最终试验方案；建立了齿轮式阴极展成法齿轮脉冲电化学光整加工间隙变化规律模型，实验研究了齿轮脉冲电化学光整加工过程。试验结果表明：齿轮的脉冲电化学光整加工可以大幅度降低齿面粗糙度：在2min．的时间内，对模数为3，齿数为33的直齿齿轮，齿面粗糙度可从Ra1.6μm降至Ra0.08μm；同时，齿轮的精度有所提高，一般可在原有的精度下提高1～2级。 研究和应用脉冲电化学齿轮光整加工技术，必须有高频、窄脉冲、大功率脉冲电源作为保证条件。迄今为止，国内外还没有符合应用条件的电源产品，为此需要自行开发。本文根据现代电力电子技术发展状况，研制出了一种基于新型高频开关器件(IGBT)的高频大功率脉冲电源，电源的频率最高可达20KHz，电源的频率与占空比分别独立可调，具有数字控制与调节功能，电源的结构简单、性能稳定可靠，符合研究脉冲电化学齿轮光整加工技术应用条件。 研究齿轮脉冲电化学光整加工过程中电极间相对滑动速度的变化规律。在此基础上，提出了变角速度控制齿轮脉冲电化学光整加工技术方案，设计了基于单片机控制的齿轮脉冲电化学光整加工系统，为进一步提高齿轮加工精度及解决有关修形问题创造了条件。 本文的研究能够使人们深刻的认识到零件的表面质量和使用性能之间的密切关系；进一步认识到非传统光整加工技术的特点及优势，推动非传统光整加工工艺的研究及应用。进一步深入研究和完善脉冲电化学齿轮光整加工及其相关技术，掌握其规律并最终应用到生产实际中去，必将对我国齿轮的生产产生重大影响，提高我国齿轮加工的水平，带动相关行业的发展，产生重大的社会效益和经济效益。
王海峰[9]2005年在《回转体表面脉冲电化学及其复合光整加工技术研究》文中认为随着科学技术的发展和生产的需要,人们对零件的表面质量和精度的要求越来越高。零件表面质量对零件的耐磨性、抗疲劳强度、抗腐蚀性及接触刚度等使用性能以及寿命、可靠性都有很大的影响。提高零件的表面质量和精度是提高产品的性能和质量、增强产品的稳定性和可靠性、延长零件使用性能和寿命、降低噪音并最终增强产品在市场上的信誉和竞争力的重要措施。光整加工是改善零件表面质量的重要手段,近年来新的光整加工工艺方法不断涌现,脉冲电化学及其复合光整加工作为一种新的工艺方法已经显示出它的巨大发展潜力。 脉冲电化学及其复合光整加工(PECCF)技术主要以溶解的形式去除工件表层金属,加工过程中切削力和切削热的作用很小,加工后的工件表面与机械加工表面相比无附加切削痕迹、塑性变形层,作为光整加工方法的一种,有很多优点,一方面,它能大幅度降低表面粗糙度值,改善零件表面质量;另一方面,脉冲电化学及其复合光整加工技术在一定程度上能够弥补传统光整加工的不足。因此,该技术具有很高的研究和应用价值。 回转体零件在机械产品中有着大量的应用,量大面广,其质量好坏直接影响相关机电产品的质量及在国际市场上的竞争力,因此对这类零件的光整加工也显得尤为重要。 本文在大量基础实验的基础上,对脉冲电化学及其复合光整加工工艺进行了深入研究,并将其应用在细长管内壁和凸轮表面上。首先,在对圆柱体表面进行光整加工实验的基础上,对脉冲电化学加工的电化学特性、流场特性、阳极溶解特性及其工艺特点等进行了一些研究和探索;其次,根据现代电力电子技术发展状况,设计并制造出了一种基于新型高频开关器件(IGBT)的高频大功率脉冲电源,电源的频率和占空比分别独立可调,具有数字控制与调节功能,为进一步研究及优化脉冲电化学及其复合光整加工技术提供了前提条件;最后,以细长管内壁和凸轮表面光整加工为例具体阐述了脉冲电化学及其复合光整加工技术的应用。 本文的重点工作是脉冲电化学及其复合光整加工技术在回转体零件表面的应用和该工艺所需的专用脉冲电源的研制,为下一步把脉冲电化学及其复合光整加工技术的应用推广到三维复杂曲面作了前期准备,以使该工艺的研究更深入、应用范围更广泛。
平宗保[10]2011年在《管束式换热器内孔表面电化学光整加工的应用基础研究》文中提出管束式换热器是使两种温度不同的流体进行热量交换的一种典型换热设备。通过这种设备,可使一种流体降温另一种流体升温,以满足各自的需要。该设备在化工、石油、制药、能源等工业部门应用相当广泛,是化工生产中不可缺少的重要设备之一。然而由于换热器管件内表面质量差等原因,使得换热器管件内表面易结垢,严重时甚至达到管道接近堵塞的状态,极大的影响了热交换效率,致使工作效率低下。对此,我们要对管束式换热器管件内表面的污垢进行清理并改善其内表面的表面质量,虽然目前常用的机械、物理及化学处理方法和手段虽有一定的效果,但对于提高管件内表面的表面质量的帮助不大。电化学光整加工技术作为一种新兴的非接触式的光整加工方法,可以不受工件材料及表面硬度的影响,加工效率高、成本低,能够大幅度提高工件阳极的光整表面质量,使得工件表面能够获得良好的微观几何形貌,并已得到广泛的应用。经试验及应用实践表明,电化学光整加工在大幅度提高工件表面质量的同时,还能不同程度地提高工件的加工精度。本文针对管束式换热器电化学光整加工中的主要问题,依据法拉第电解定律对电化学光整加工的整平机理进行研究和探讨,从表面微观几何轮廓的变化及小间隙加工条件等角度来对电化学光整加工过程中电化学阳极溶解特点及阳极表面微观几何轮廓的变化和影响进行分析和研究。对工具阴极表面微观几何轮廓的影响、机械单元的作用以及阴极和阳极进行相对运动对光整加工的影响进行分析,并针对换热器管件内孔的几何结构特点,进行合理的阴极结构设计。同时结合管束式换热器的具体特点,并通过对比移动式工具阴极脉冲电化学光整加工方法、成对式阴极电化学光整加工方法以及电化学机械复合光整加工方法的优缺点,并鉴于管件内孔形状特征的特殊性,确定了利用电化学机械复合光整加工方法对管束式换热器进行光整加工。由于管束式换热器是由许多管件组成,故可将管束式换热器电化学光整加工问题简化为单个管件内孔表面的光整加工。因而在实验室条件下,对单根管件进行电化学光整加工实验,经电化学光整加工后,管件内表面的表面质量得到大幅度的提高,表面粗糙度由1.6μm降到0.2μm,该实验结果表明对管件采用电化学机械复合光整加工的方法是可取的。由此可知该课题的研究方向是正确的,本文所采取的研究思路可行的,其实际应用是有效的。
参考文献：
[1]. 脉冲电化学及电化学机械齿轮光整与修形加工技术研究[D]. 庞桂兵. 大连理工大学. 2005
[2]. 螺旋锥齿轮脉冲电化学及电化学机械光整加工技术研究[D]. 马宁. 大连理工大学. 2010
[3]. 凸轮脉冲电化学及电化学机械光整加工研究[D]. 矫文聪. 大连理工大学. 2005
[4]. 齿轮电化学机械光整加工的机理研究和应用技术[D]. 陈震. 大连理工大学. 2000
[5]. 螺旋锥齿轮电化学光整加工技术基础研究[D]. 阿达依·谢尔亚孜旦. 大连理工大学. 2007
[6]. 脉冲电化学及其复合光整加工机理和表面特性的研究[D]. 王晓明. 大连理工大学. 2002
[7]. 大面积薄板和粗糙表面电化学机械光整加工技术研究[D]. 李邦忠. 大连理工大学. 2004
[8]. 齿轮的脉冲电化学光整加工技术基础研究[D]. 李洪友. 大连理工大学. 2003
[9]. 回转体表面脉冲电化学及其复合光整加工技术研究[D]. 王海峰. 大连理工大学. 2005
[10]. 管束式换热器内孔表面电化学光整加工的应用基础研究[D]. 平宗保. 新疆大学. 2011
标签：金属学及金属工艺论文; 电化学论文; 加工精度论文; 齿轮加工论文; 螺旋传动论文; 齿轮模数论文; 质量特性论文; 电脉冲论文; 机理分析论文; 加工工艺论文;