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大型卧式数控电解加工机床导电轴的分析及试验*

2021-02-11郑雅泽张利峰

西安工业大学学报 2021年6期

唐 霖,郑雅泽,张利峰,李 欧

(1.西安工业大学 机电工程学院,西安 710021;2.中国兵器内蒙古北方重工业集团有限公司,包头 014030)

大长径比异形内螺旋深孔类零件在武器装备、石油钻采等领域应用广泛[1]。因其材料硬度高、内螺旋线结构复杂,传统机械加工无法满足实际需求,而电解加工具有不受材料力学性能限制、无切削应力、加工效率高等优点,成为该类零件不可替代的加工方式[2-6]。导电轴作为卧式数控电解加工机床的核心部件,其结构的合理性、性能的优劣对实现机床可靠加工有着极大的影响。尤其是在小间隙、大电流、高流速的加工条件下,实现电解加工机床长时间稳定可靠、高精度以及高效率加工,就必须保证机床导电轴结构合理、运行平稳[7]。

众多学者针对现有导电轴存在发热严重、结构变形较大,甚至发生烧蚀和抱轴的情况,开展了大量研究工作。文献[8]主要研究了卧式电解加工机床性能,并进行了性能优化。文献[9]针对大长径比深孔类零件的螺旋线加工,开发了卧式两轴联动数控电解加工机床,成形精度达到±0.07 mm,表面粗糙度为Ra0.8 μm。文献[10]进行了机床整体结构的优化设计,提高了机床结构刚度。文献[11]采用有限元分析方法,研究了电解加工机床静动态特性。文献[12]采用元结构设计理论优化了床身固有频率及静刚度。文献[13]研制了一种可实现复合进给的电解加工机床进给装置,通过实验验证了该装置满足设计要求。文献[14]设计了用于加工复杂深长孔类零件的电解加工机床装置,加工尺寸误差小于±0.03 mm,表面粗糙度值达到Ra0.47 μm。……

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