本文選題：電火花加工 + 水平超聲振動(dòng)　； 參考：《中北大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：TC4鈦合金由于比強(qiáng)度高、密度小,機(jī)械性能好,韌性和抗蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。本試驗(yàn)主要的目的就是如何能夠高效地加工TC4鈦合金,使其具有較快的加工速度、較好的表面精度和較少的電極損耗。首先分析常規(guī)機(jī)加工、常規(guī)電火花加工和超聲電火花復(fù)合加工的可行性,由于TC4鈦合金的導(dǎo)熱性差、黏性大,切削加工性也較差,常規(guī)機(jī)加工時(shí)常產(chǎn)生較大的形變。而電火花加工只與材料的熱學(xué)特性有關(guān),屬于非接觸式加工,無(wú)宏觀作用力,無(wú)明顯的劃痕,但是其加工效率低,成形質(zhì)量較差,但附加超聲振動(dòng)后,上述不足可以改善。其次,在正負(fù)極性條件下,對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行常規(guī)電火花試驗(yàn),分析電參數(shù)是如何影響上述三個(gè)工藝指標(biāo),并分別獲得在粗加工及精加工需求下,最佳的電參數(shù)水平組合,得到正極性加工的表面粗糙度較好,負(fù)極性加工材料去除率較高的結(jié)論。最后,由于本試驗(yàn)的重中之重是表面粗糙度,故選擇在常規(guī)電火花正極性條件下,設(shè)計(jì)了聲振系統(tǒng)及其整體的固定安裝夾具,分別在TC4鈦合金工件上加載水平和豎直方向的超聲波振動(dòng),各設(shè)計(jì)了兩種加工方案并進(jìn)行對(duì)比。其一是在正極性加工的九組參數(shù)組合基礎(chǔ)上,附加確定頻率、振幅的超聲,分析對(duì)比了兩種方式的超聲加載對(duì)指標(biāo)的影響,結(jié)論是:對(duì)于電極損耗,二者影響幾無(wú)差別,但水平超聲可以獲得較好的表面粗糙度,而豎直超聲可以獲得較快的加工速度;另一種是在精加工中最優(yōu)參數(shù)組的基礎(chǔ)上,附加振幅變化的超聲波,探討了超聲振幅對(duì)火花放電的影響,得到一定范圍內(nèi),附加水平超聲的加工中,振幅增大可以使放電點(diǎn)左右運(yùn)動(dòng),改善表面質(zhì)量,而附加豎直超聲的加工中,振幅增大可使放電點(diǎn)上下移動(dòng),加快放電通道建立時(shí)間,提高加工效率。
[Abstract]:TC4 titanium alloy has been widely used in various fields because of its high strength, small density, good mechanical properties, strong toughness and strong corrosion resistance. The main purpose of this test is how to efficiently process TC4 titanium alloy to make it have faster processing speed, better surface precision and less electrode loss. The feasibility of conventional EDM and ultrasonic EDM composite machining is feasible. Due to the poor thermal conductivity, high viscosity and poor machinability of TC4 titanium alloy, conventional machining often produces large deformation. EDM is only related to the thermal properties of materials, which belongs to non-contact machining, without macro force and no obvious scratch, but it has no obvious scratches. The processing efficiency is low and the forming quality is poor, but the above defects can be improved after the additional ultrasonic vibration. Secondly, under the positive and negative polarity conditions, the conventional EDM test is carried out on the TC4 titanium alloy. How the electrical parameters affect the above three technical indexes is analyzed, and the best combination of electrical parameters is obtained under the demand of rough adding and finishing, and the optimum combination of electrical parameters is obtained. To the conclusion that the surface roughness of the positive machining is better and the material removal rate of the negative machining is high. Finally, because the weight of the test is the surface roughness, the sound vibration system and its fixed installation fixture are designed under the normal electric spark positive condition, and the horizontal and vertical load are loaded on the TC4 titanium alloy workpiece respectively. In the direction of ultrasonic vibration, two kinds of processing schemes are designed and compared. One is on the basis of nine groups of parameters combination of the positive polar processing, and on the basis of the combination of the nine parameters of the positive polar processing, the influence of the ultrasonic loading on the two modes is analyzed and compared. The conclusion is that the influence of the two is indifferent to the electrode loss, but the horizontal ultrasonic is available. In order to obtain better surface roughness, the vertical ultrasonic can obtain faster processing speed, and on the basis of the optimal array in fine processing, the ultrasonic amplitude is attached to the ultrasonic amplitude, and the effect of ultrasonic amplitude on spark discharge is discussed. In a certain range, the increase of amplitude can make the discharge point in the processing of additional horizontal ultrasonic. In the processing of vertical ultrasonic, the increase of amplitude can make the discharge point move up and down, speed up the time of setting up the discharge channel and improve the processing efficiency.

【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG666

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本文編號(hào)：1877954