论文题目：电解液均流控制多工位内齿轮电解加工机床设计及实验研究
摘要：内齿轮具有传动平稳、传动比精准、结构紧凑等优点,在汽车、船舶、航空航天、仪器仪表等相关行业中,有着不可替代的作用。对盲孔内小直径内齿轮的加工,传统插削工艺效率低、刀具损耗大;塑形成形工艺设备成本极高且工艺不易掌握;而电解加工具有高效、高表面质量、无工具损耗、无毛刺和内应力等优点,在内齿加工中独具优势,但现有的电解加工内齿工艺工装复杂,效率偏低。为此课题组提出了全新平喷供液电解插削新方法。本文围绕新方法制定了多件同步加工的方案,进行了机床设计、控制系统设计、电解液均流控制系统设计,开展了多工位电解加工实验研究等工作。论文完成的主要工作如下:（1）机床设计。针对制定的多工位内齿轮电解加工工艺,综合考虑工件尺寸、供液、排液、通电和防腐的要求,制定机床结构方案,并实际制造出机床样机。（2）控制系统开发。开发了基于PLC的机床控制系统,实现主轴高精度进给控制,具体工作包括器件选型、电路设计、程序编写以及人机交互界面制定等。（3）电解液均流控制系统设计。通过COMSOL仿真软件分析设计分流装置,采用PID控制原理搭建“PLC-流量计-电磁阀”的流量控制系统,以保证各工位电解液均匀供给。（4）多工位内齿轮电解加工工装夹具设计及实验研究。设计了专用工装夹具,通过对单工位的实验分析,进行多工位加工实验,比较有无电解液均流控制的加工效果。
关键词：小直径内齿;多工位电解加工;机床设计;均流控制
学科专业：机械工程（专业学位）
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 内齿轮加工研究现状
1.2.1 内齿轮传统加工
1.2.2 内齿轮电解加工
1.3 高效电解加工研究现状
1.3.1 电解加工技术的研究现状
1.3.2 电解加工机床的研究现状
1.3.3 多工位电解加工研究现状
1.4 课题研究意义和主要内容
1.4.1 研究来源
1.4.2 研究意义
1.4.3 主要研究内容
第二章 多工位内齿轮电解加工机床设计
2.1 电解加工机床的设计原则
2.1.1 电解加工机床工作条件
2.1.2 电解加工机床设计要求
2.2 机床结构方案设计
2.2.1 机床功能要求
2.2.2 机床主要参数选取计算
2.2.3 机床结构布局
2.3 机床主要部件的设计
2.3.1 床身及工作台设计
2.3.2 运动进给系统设计
2.3.3 工作箱部件设计
2.3.4 密封防腐设计
2.4 多工位机床技术参数
2.5 本章小结
第三章 多工位内齿轮电解加工机床控制系统设计
3.1 控制系统方案设计
3.2 控制系统电路设计
3.2.1 核心硬件选型
3.2.2 电路原理图
3.2.3 控制柜布局设计
3.3 PLC控制系统软件设计
3.3.1 PLC控制系统方案设计
3.3.2 PLC硬件组态
3.3.3 PLC程序结构
3.3.4 人机界面设计
3.4 本章小结
第四章 多工位内齿轮电解加工电解液均流控制的设计
4.1 电解液系统分析
4.2 电解液均流控制系统设计
4.2.1 均流控制方案设计
4.2.2 电解液分流装置设计
4.2.3 电解液流量控制系统设计
4.3 电解液均流控制系统搭建与调试
4.3.1 电解液均流控制系统的搭建
4.3.2 电解液均流控制系统的调试
4.4 本章小结
第五章 多工位内齿轮电解加工实验研究
5.1 阴极及工装夹具设计
5.1.1 工件和阴极的制备
5.1.2 夹具设计要求
5.1.3 工装夹具安装
5.2 单工位电解加工实验
5.2.1 装备调试
5.2.2 单工位参数分析
5.3 多工位电解加工实验
5.3.1 工艺参数分析
5.3.2 无均流控制多工位加工实验
5.3.3 均流控制多工位加工实验
5.3.4 结果对比分析
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢