钛合金是发展航空航天和国防尖端技术必不可少的高技术新材料。精密铸造已成为最成功且应用最广泛钛合金零件的近终形加工技术。由于钛的熔点高,性质活泼,易于氧化,采用普通熔炼设备难以实现。而采用先进的水冷铜坩埚真空感应熔化浇铸炉进行实验,不仅费用高,且实验周期长。本文利用实验室现有的铸锭浇注系统,自行设计离心铸造机并进行离心浇注实验。采用可在非真空条件下离心铸造的Al-Cu%合金作为研究对象,来研究不同离心转速,不同浇注温度条件下铝合金的组织变化规律,包括宏观晶粒组织,微观的枝晶间距等;并通过计算机模拟优化实验方案,为最终进行的钛合金离心铸造实验提供依据。本论文具体完成了以下内容:利用AutoCAD设计绘图软件,完成了离心铸造机、离心铸型以及离心控制仪的结构设计,并且完成离心铸造实验设备及控制仪接线组装及安装调试。利用Pro-E和SolidWorks软件进行离心铸造系统的实体造型,采用AnyCasting及ProCAST等模拟软件对离心铸造的充型过程进行数值模拟,包括重力充型以及离心充型。熔配实验合金,利用自行设计的实验装置进行了不同离心转速,不同浇注温度条件下实验,观察不同离心转速,不同浇注温度条件下充型情况及铸件凝固组织(二次枝晶间距),进行了相关分析。实现了改进实验参数,优化实验方案的目的。