【摘 要】
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电解加工因其加工效率高、表面质量好、阴极无损耗、不存在残余应力等优点,在航空航天、汽车制造、模具制造等领域具有良好的应用前景。小间隙加工是提高电解加工精度的有效
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电解加工因其加工效率高、表面质量好、阴极无损耗、不存在残余应力等优点,在航空航天、汽车制造、模具制造等领域具有良好的应用前景。小间隙加工是提高电解加工精度的有效方法之一,而加工过程中微小间隙内电解产物的排除、电解液更新困难是制约其广泛应用的主要原因。振动进给、脉冲电流电解加工通过小间隙加工、大间隙冲刷,能实现稳定的小间隙加工。为精确控制振动进给运动,研制了多参数可调的电解加工振动进给系统,旨在满足中、小型零件精密电解加工的需要。主要研究内容如下:(1)针对振动进给电解加工工艺进行相关机理的分析和成型规律的探究,推导了加工间隙公式,对振动进给、脉冲电流加工提高电解加工精度的机理进行了理论论证。(2)通过对比振动进给实现方法及驱动方式,完成了系统总体布局方案及本体结构的设计,主要包括运动系统、磁路系统、支撑导向系统、位置检测单元、冷却单元等。(3)基于ANSYS Workbench、ANSYS EM对运动系统及磁路系统进行了有限元分析,通过动力学特性分析确定系统在正弦载荷下的稳态响应,验证了其性能的可靠性,并根据磁路系统磁通密度的分布情况,讨论了相关结构尺寸对磁场的影响。(4)基于Matlab/Simulink对振动进给系统的振幅控制策略进行研究,提出了基于逆模型方法的闭环振幅控制策略,建立了以TMS320F2812为核心的数字化振动控制系统硬件平台,完成了基于逆模型的设计及其嵌入式硬件的开发。
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