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| 加工混合螺旋线,必须使阴极在作轴向进给的同时按缠度变化的要求改变旋转的速度。传统阴极的工作齿与阴极体是一体的,刚性工作齿的角度在进给过程中不可能改变,因此也就不可能始终保持与缠角的角度一致,必然会与螺旋线侧壁发生干涉,加工的结果使螺旋线加宽,产生阳线“塌壁”。针对传统整体式阴极在混合螺旋线加工过程中存在的不足,提出分体式结构阴极,将原有阴极工作部分分成十节轮盘,阴极体内置微电机和减速器,微电机的旋转按弹导方程编写的程序控制,通过减速器、传动轴以及不同模数和齿数的齿轮带动工作齿轮盘旋转,使工作齿始终与正在加工的膛线旋角方向保持一致。然而,分体式阴极的竹节形工作齿阶梯状的表面会影响电解加工流场,出现涡流、分离、空穴现象,影响最终的加工成型精度。本文从单向流体绕流柱体的漩涡脱落特性着手,通过研究不同绕流体形状尺寸对斯特罗哈系数St以及时均阻力系数CD的影响,得出适合于竹节形工作齿顺流段与迎流面的比值范围：0.6<a/b<2.8,在此基础上提出阴极齿的六种修形方案,建立各方案的三维几何模型,通过COMSOL对各方案的间隙流场进行三维流场模拟,通过模拟,比较了各方案流场的速度场以及压力场的分布,综合前而对各方案时均阻力系数CD的计算结果,确定出最佳方案。电解加工间隙中并不只是单纯液相流,而是气液两相流,为了防止压力变化时加工出口处“阻塞”现象的产生,在阴极齿的尾部增设长度为2mm的收敛导流段,软件模拟结果发现,增设导流段之后的加工间隙出口处的压力明显增加,从而证明收敛导流段对防止“阻塞”现象的产生能够起一定的作用。 |
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