(4)立柱有限元分析 冯米斯应力图：
位移图：
主应力张量图：
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通过软件对微细电解加工桌面机床立柱进行有限元分析校核，与手动校核结果基本一致，依然满足各项要求。 5.系统刚性校核
本微细电解加工桌面机床可以加工大到毫米级小到微米级。加工时工件浸没在微细电解加工电解液中，有时也用电解液冲击缝隙。加工微细群缝结构时，通常要辅助夹具，电解液也需要有一定的压力，这就使得刀具电极受到电解液的反作用力，产生轴向力。所以为保证系统刚性，该反作用力需要被考虑。
该机床在受到上述反作用力时会令主轴轴线倾斜。微细电解加工桌面机床总体布局采用双立式-C型设计。根据材料力学知识，本机床的总体布局受力情况可以简化成图2.5.1所示。
立柱最大变形量为
y
Pl/L
b L h L l P 图2.5.1 总体布局受力分析图
L=200mm l =88mm h=90mm b=10mm
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Pl3?LPlL24PlL2Ly??? 33bh3EIEbh3E12其中 E—立柱的弹形模量；
I—立柱横截面惯性矩； P—电解液冲击负载；
L,l,h,b—相应尺寸，具体见上图2.5.1。
立柱材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti，弹性模量E =184GPa，最大电解液冲击负载
4PlL2P设定为30N，由式y=得
Ebh34?30?88?2002?4y??3.13?10mm?0.31?m 531.84?10?10?90本微细电解加工桌面机床设计的结构为双立柱-C复合型结构。因而用其进行微细电解加工时主轴所受的载荷平均分配给两个立柱，这样每个立柱只承受总载荷1/2，而且实际的载荷要比上述涉及的载荷小的多，因而实际变形量也要比上述值小，用亚微米级的变形量足以加工微米级精度的零件，因而系统刚性满足要求。 6.螺栓强度校核 (1)螺栓校核
倾覆力矩： 螺栓数目:Z=4 M=F×L=19.8×63mm=1247.4N.mm=124.7N.m 在倾覆力矩[20]的作用下
ML1247.4?25==12.47N Fmax=222（25?25）?Li2?在横向力F作用下
fzF0?KSF
KFF0?S（f=0.16，KS=1.2）
fz1.2?19.8F0?=59.4N
0.1?4CbCb?0.2) F2?F0?F(取
Cb?CmCb?Cm =59.4+0.2×12.47 =61.89N
材料选用Q235，等级4.6
?s?240MPa，S=1.5，[σ]=
?s=160MPa S4?1.3F24?1.3?61.89d1???0.8mm
?[?]??16018
选用M4完全足够
zFM4?59.4124.742?pmax?0????12.59N/cm?0.13MPa 35AW6?66[?p]=0.8[?s]=0.8×240=192MPa>?pmax
?pmin?zF0M4?59.4124.742-?-?0.61N/cm?0.0061MPa?0 35AW6?66F0?(0.6~0.7)?sA1
3.14?3.142?7.74mm2
440.6?sA1?0.6?240?7.74?1115.09N F0=59.4N小于上值 A1??2?d1上面结果表明，微细电解加工桌面机床连接用的螺栓的强度是满足设计要求的。
(2)螺钉有限元分析 冯米斯应力图
位移图
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主应力张量图
通过软件对微细电解加工桌面机床螺栓进行有限元分析校核，与手动校核结果基本一致，依然满足各项要求。
三、控制和检测系统设计
（一）控制系统设计
微细电解加工控制系统是整个加工系统的重要部分，控制系统的性能是评价加工系统性能优劣的一项重要指标，影响微细电解加工机床的加工精度。
本控制系统能够自动读取DXF文件的图形，根据图形中每个线段的起点与终点进行插补运算，模拟加工走刀路线，通过凌华MP—C154型运动控制卡和驱动器驱动各个运动轴进行自动对刀和插补运动，最终工件被加工成与DXF文件相一致的形状。 1.读取DXF文件
每个图形都是由直线、圆弧和椭圆等简单图形组成的，在DXF文件中也是分段存储的，一个DXF文件中包含若干个实体段（ENTITIES），在读取DXF文件时，首先要找到实体段部分，流程图如图3.2.1所示。对于直线段，DXF文件只存储起点坐标和终点坐标；对于圆弧，DXF文件只存储圆心坐标、半径、起始角和终止角。因而，在系统导入DXF图形后得到的只是分段的线段，系统要将这些线段重新排序，恢复成原图形。由于圆弧在DXF文件中全是按照逆弧的形式来存储的，所以在读取圆弧时，系统要判断圆弧是順弧还是逆弧，再进行不同的运算。
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