关于FLUENT流场分析数控电解铣削用阴极设计和试验研究.pdf

设计 ·研 究 《电加工与模具》2012年第6期 基于 FLUENT流场分析的数控 电解 铣削用阴极设计及试验研究 徐 波 ，干为 民，褚辉生 (常州工学院江苏省数字化电化学加工重点建设实验室 ，江苏常州 213002) 摘要 ：数控 电解复合铣 削加工用阴极的流场决定 了一次加工的深度、加工效率和加工精度。通 过 FLuENT软件对3种不 同类型 出液 口阴极进行流场数值模拟分析并比较、修正 ，最后通过实验 验证数值分析的正确性。针对不锈钢整体叶轮 ，成功设计 了切深 65mm 的螺旋型喷缝 阴极 ，在表 面质量和精度满足粗加工要求时，最大进给速度为0．7mm／min，且稳定性和重复性很好。 关键字 ：数控电解铣削加工 ；标准阴极 ；流场仿真 中图分类号 ：TG662 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009—279X(2012)06—0043—04 DesignofNC Electrochem icalM illingCathodeBasedonFlow FieldSimulation ofFluentSoftandExperimentStudy XuBo，GanW eimin，ChuHuisheng (ChangzhouInstituteofTechnology，Changzhou213002，China) Abstract：Theflow fieldofNC electrochemicalmillingcathodedeterminedmillingdepth，efficien— cyandprecision．Threetypesofcathodeswith differentliquidoutletweresimulatedbyFluentsoft， theresultswerecomparedandmodified．Atlast，thecorrectnessofnumericalsimulationW3Stestedby experiments．Tosolvetheproblem ofhow tomachinestainlesssteelintegralimpeller，thetypeofspir— alliquidoutletcathodewhichcouldmill65mm depthwasdesigned．W hensurfacequalityandaccuracy meettherequirements，thefastmillingspeedwas0．7mm／min，andthestabilityandrepeatability wereperfect． Keywords：NC electrochemicalmilling；standardcathode；flow fieldsimulation 数控电解复合铣削加工是一种基于电化学阳极 溶解原理和数控技术 ，利用简单标准 阴极铣削金属 材料的技术 。加工过程 中，工件接电源正极 ，工具阴 极接电源负极 ，数控系统控制 阴极 的行走轨迹和速 度 ，电解液从复合刀柄和标准 阴极 内部喷人加工区 域 ，阴极进给方 向上的金属则被 电化学 阳极溶解从 而被加工 ，其原理见 图 1。图2是铣削直纹面整体 叶轮叶片的加工状态 图，该技术结合数控加工和电 图 1 数 控 电解铣 削加工原理 图 解加工的优势 ，可铣削任意形状 、不同硬度和材质的 是影响一次加工深度和最大进给速度的关键因素之 金属 ，且阴极无损耗 。 一 。 与反铐式传统 电解加工不 同，数控 电解铣削加 数控电解铣削加工过程 中，流场分布是否合理 工使用的是棒状标准阴极 ，电解液一般采用 内喷为