發(fā)布時間：2017-10-29 05:06

  本文關鍵詞：圓管外表面電化學拋光機床設計

  更多相關文章： 電化學拋光 機床 電場分析 流場分析 PLC

【摘要】：由發(fā)射電子的發(fā)射極、接收電子的接收極、發(fā)射極和接收極之間的電絕緣組成的熱離子能量轉換器具有較高熱電直接轉化效率,并且可靠性高,其在航空、航天等高技術領域具有廣闊的應用前景。發(fā)射極通常是以鉬單晶為基體化學氣相沉積鎢涂層為材料制成的薄壁長筒零件,采用傳統(tǒng)的機加工方法很難對該種形狀、材料都比較特殊的工件進行拋光,即使拋光成功,在光學顯微鏡下會發(fā)現(xiàn)很多劃痕,影響工件的功能。因此,本課題設計了一臺專用于對該發(fā)射極進行拋光的電化學拋光機床。 電化學拋光可以加工各種難切削的金屬材料,加工效率高,不存在機械切削力,以及由此引起的殘余應力和變形,拋光后的工件表面質量高。因此該技術被廣泛應用在航空、航天、核能等領域。受中國原子能科學研究院的委托,本課題成功設計了一臺電化學拋光機床及配套系統(tǒng)。所完成的主要工作如下： (1)在分析國內外對電化學拋光研究的基礎上,確定了主要針對該薄壁圓管外表面進行拋光的專用電化學拋光機床的整體設計方案。 (2)使用Pro/E軟件對該機床各組成部件進行三維實體建模,完成整體裝配,根據(jù)加工要求完成了機床各組成部件的選型。 (3)使用ANSYS workbench軟件對整臺電化學拋光機床進行了靜力結構分析,并且用COMOSL軟件對拋光過程中的加工區(qū)域的電場和流場進行了分析。 (4)設計了基于可編程控制器(PLC)的總體控制方案,對其進行模塊化設計,并用CX-P9.2及Easy Builder8000完成對PLC梯形圖的編寫及人機交互界面的設計。 本課題實現(xiàn)了對整臺電化學拋光機床的設計,包括與之配套的電解液系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。通過對機床進行結構分析、電場分析以及流場分析,證明該機床結構合理,能夠滿足拋光要求。
【關鍵詞】：電化學拋光 機床 電場分析 流場分析 PLC
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG662
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第1章 緒論17-23
• 1.1 電化學加工17-18
• 1.1.1 電化學加工原理17
• 1.1.2 電化學加工特點17-18
• 1.2 電化學拋光技術及裝備國內外研究現(xiàn)狀18-21
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 課題來源、目的及意義21-22
• 1.3.1 課題來源21
• 1.3.2 課題目的及意義21-22
• 1.4 課題研究的主要內容22-23
• 第2章 圓管外表面電化學拋光原理23-33
• 2.1 電化學拋光機理23-25
• 2.1.1 電化學拋光原理23-24
• 2.1.2 電化學拋光反應過程24-25
• 2.2 影響加工質量的主要因素分析25-31
• 2.2.1 加工間隙25-26
• 2.2.2 電場分析26-28
• 2.2.3 流場分析28-29
• 2.2.4 工藝參數(shù)的影響29-31
• 2.3 電化學拋光前的預處理和拋光后表面性能及拋光注意事項31-32
• 2.3.1 電化學拋光前的預處理32
• 2.3.2 電化學拋光后的表面性能32
• 2.3.3 電化學拋光注意事項32
• 2.4 本章小結32-33
• 第3章 電化學拋光機床整體設計33-52
• 3.1 電化學拋光機床的結構設計及功能要求33-34
• 3.2 電化學拋光機床的主要參數(shù)和運動分析34-35
• 3.2.1 機床床身尺寸34
• 3.2.2 運動參數(shù)設計34
• 3.2.3 機床工作原理及運動分析34-35
• 3.3 電化學拋光機床主要零部件設計及整體布局設計35-45
• 3.3.1 床身設計36-38
• 3.3.2 陰極設計38
• 3.3.3 傳動系統(tǒng)設計38-41
• 3.3.4 驅動電機選型41-45
• 3.4 電解液系統(tǒng)45-48
• 3.4.1 電解液凈化46
• 3.4.2 電解液恒溫系統(tǒng)46-48
• 3.5 加工電源及導電裝置48-51
• 3.5.1 加工電源48-49
• 3.5.2 導電裝置49-51
• 3.6 本章小結51-52
• 第4章 電化學拋光機床有限元分析及電場流場仿真52-63
• 4.1 電化學拋光機床有限元分析與優(yōu)化52-56
• 4.1.1 機床本體結構分析52
• 4.1.2 幾何模型的建立52
• 4.1.3 模型簡化52-53
• 4.1.4 劃分網(wǎng)格與分析計算53-56
• 4.2 電化學拋光電場分析56-60
• 4.3 電化學拋光流場分析60-62
• 4.4 本章小結62-63
• 第5章 機床控制系統(tǒng)設計63-78
• 5.1 控制系統(tǒng)設計要求63-64
• 5.1.1 機床運動分析63
• 5.1.2 機床主要參數(shù)63-64
• 5.1.3 機床控制要求64
• 5.2 控制系統(tǒng)總體設計方案64-65
• 5.2.1 總體設計方案64-65
• 5.2.2 觸摸屏及PLC的選型65
• 5.3 硬件電路設計65-68
• 5.3.1 主電路設計65-66
• 5.3.2 控制電路設計66-67
• 5.3.3 輸入輸出電路設計67-68
• 5.4 軟件總體設計68-69
• 5.5 人機交互界面設計69-73
• 5.5.1 主界面設計69
• 5.5.2 操作界面設計69-73
• 5.6 梯形圖設計73-77
• 5.6.1 快動、點動程序模塊設計73-74
• 5.6.2 手動加工程序模塊設計74-75
• 5.6.3 自動加工程序模塊設計75-76
• 5.6.4 斷電保護程序設計76-77
• 5.7 本章小結77-78
• 第6章 總結與展望78-80
• 6.1 總結78
• 6.2 展望78-80
• 參考文獻80-83
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 韋瑤,杜高昌,藍偉強;電化學拋光工藝的研究及應用[J];表面技術;2001年01期

2 劉愛華,徐中耀,鄭興華;碳鋼-不銹鋼復合金屬電化學拋光工藝研究[J];電加工;1998年02期

3 朱荻;國外電解加工的研究進展[J];電加工與模具;2000年01期

4 徐家文 ,王建業(yè) ,田繼安;21世紀初電解加工的發(fā)展和應用[J];電加工與模具;2001年06期

5 史先傳,朱荻;可重構電解加工機床研究[J];電加工與模具;2003年06期

6 陳遠龍;楊濤;萬勝美;王天霽;;電化學加工技術的概況與展望[J];電加工與模具;2010年S1期

7 彭敏,曲寧松,朱荻;不銹鋼電解拋光工藝研究[J];航空精密制造技術;2001年03期

8 錢密,徐家文;數(shù)控展成電解加工的陰極結構及流場研究[J];航空精密制造技術;2003年02期

9 管迎春;唐國翌;;脈沖電化學光整加工在模具鏡面拋光中的應用[J];模具工業(yè);2006年04期

，

本文編號：1111504