【摘要】：在航空航天、模具行業(yè)中多存在一些深寬比較大的深窄槽結(jié)構(gòu),受材料硬度和刀具強度的限制傳統(tǒng)加工方法難以實現(xiàn),而電火花加工不受材料硬度限制可加工任何導電材料的特點使其成為最有效的加工方式。石墨具有耐高溫、良好導電性等特點,用作電極材料可實現(xiàn)深窄槽低損耗加工。由于排屑不良,采用石墨電極加工深窄槽會產(chǎn)生粉塵,易造成短路、拉弧、集中積碳等不良現(xiàn)象,不僅造成加工效率的降低還會增大電極損耗、降低成形精度。針對上述問題,本文進行了利深窄槽電火花加工工藝方面的研究。首先通過單因素實驗的方法分析石墨電極電火花深窄槽加工時的基本工藝規(guī)律及其形成機理,采用阿基米德原理測量石墨電極體積的微小變化從而避免石墨吸油帶來的質(zhì)量誤差。實驗考察電極材料、加工極性、脈沖寬度、峰值電流、占空比、基準電壓、放電面積以及抬刀對加工效率、電極損耗和表面粗糙度的影響,明確各因素合理可行的參數(shù)范圍,并對拐角部位集中積碳造成加工不穩(wěn)定的現(xiàn)象進行分析、說明。根據(jù)單因素實驗結(jié)果選取主要因素和有代表性的水平設計正交試驗,以正交試驗結(jié)果作為訓練樣本,利用支持向量機回歸分析的方法,建立關(guān)于石墨電極電火花深窄槽加工的加工效率和電極相對損耗的工藝模型,并進行實驗驗證。設計基于遺傳算法的多目標優(yōu)化求解流程,以支持向量機回歸模型作為其適應度函數(shù),進行多目標優(yōu)化求解,得到石墨電極電火花深窄槽加工的Perato最優(yōu)解集。針對單因素實驗中出現(xiàn)負損耗的現(xiàn)象進行進一步的研究。通過主效應分析明確各因素對電極損耗和加工效率的影響大小,對影響較大的因素基于工藝模型進一步分析其之間的交互作用,為進一步的實驗探索提供指導。通過脈沖寬度與峰值電流的全面實驗,探索石墨電極損耗過程,劃定不同損耗程度的參數(shù)區(qū)間,分析各損耗區(qū)間的加工效果。研究石墨電極端面積碳層的微觀結(jié)構(gòu)和組織成分,分析負損耗原因。低損耗是以犧牲效率為代價,為在低損耗基礎上進一步提高加工效率,通過加工速度特點的分析建立其指數(shù)模型,根據(jù)占空比和抬刀對加工速度的影響制定變參數(shù)高效加工策略。
【圖文】：

出通過抬刀、超聲輔助、電極的設計、磁場輔助等各問題。大學儲召良[9]研究了高速抬刀電火花深窄槽加工性能，可產(chǎn)生更劇烈的工作液的擾動，蝕除產(chǎn)物排出和更新 的電極做了對比實驗，實驗結(jié)果表明相同條件下普通速抬刀加工深度可達 100mm，并且高速具有更高的加加工性能明顯提高。用自適應抬刀的方式根據(jù)加工狀態(tài)自動改變抬刀參數(shù)態(tài)的判斷指標，設計登山尋優(yōu)的算法實時自適應調(diào)整深度下都調(diào)整為最優(yōu)的抬刀參數(shù)，設計實驗，探討該適應。no[11]用薄片電極成形加工代替線切割加工 SiC，，用在薄方式促進排屑，提高加工穩(wěn)定性，減少二次放電，加高。O.Flano[12]采用相同的方式，在片狀電極上開通孔，大小、形狀、位置對加工速度和電極損耗的影響，如圖

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文一步分析了EDM3石墨和HK-6石墨的加工效果，實驗結(jié)果表明EDM3石墨比HK-6石墨電極的效率提升更大，同時電極損耗也較大。對加工過程中電壓和電流的測量顯示隨加工深度增加，加工狀態(tài)逐漸變差。新加坡南洋理工大學的 S.H.Yeo[14]用磁場輔助方法在工具鋼上加工深微孔和普通電火花加工對比，在 360min 的時間內(nèi)磁場輔助加工孔深為 1177μm，比普通電火花加工增加了 26%。臺灣學者 Yan-Cherng[15]設計磁場輔助裝置和電火花復合加工，如圖 1-2 所示，提高了加工效率和加工質(zhì)量。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG661

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 顧琳;;電火花加工裝備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J];航空制造技術(shù);2015年16期

2 梁慶;伍端陽;;石墨電極在模具零件電火花加工中的應用[J];模具工業(yè);2015年02期

3 儲召良;趙萬生;顧琳;;高速抬刀窄槽電火花加工性能實驗研究[J];電加工與模具;2013年S1期

4 伍端陽;;模具制造中電火花加工應用技術(shù)綜述[J];模具制造;2008年10期

5 雷臥虎;;電火花加工中的石墨電極應用[J];模具制造;2007年03期

相關(guān)會議論文 前3條

1 何維林;;大面積和深窄槽電火花加工技術(shù)[A];2012年全國電火花成形加工技術(shù)研討會交流文集[C];2012年

2 王克錫;;石墨電極在電火花加工中的擴大應用與發(fā)展[A];2008年全國電火花成形加工技術(shù)研討會交流文集[C];2008年

3 王克錫;;關(guān)于電火花加工用的石墨電極材料[A];2008年全國電火花成形加工技術(shù)研討會交流文集[C];2008年

相關(guān)博士學位論文 前6條

1 張玲t(yī)D;高效微細電火花加工若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學;2012年

2 王津;電火花加工加工屑和氣泡的運動及實現(xiàn)高效加工的控制方法研究[D];大連理工大學;2012年

3 易平;面向模具行業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[D];華中科技大學;2010年

4 潘明強;微弧氧化膜層形成及其表面粗糙度的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

5 田英杰;支持向量回歸機及其應用研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2005年

6 趙偉;電火花加工中電極蝕除及其理論基礎的研究[D];西北工業(yè)大學;2003年

相關(guān)碩士學位論文 前3條

1 儲召良;電極抬刀運動與電火花加工性能研究[D];上海交通大學;2013年

2 王金耀;影響電極積碳層厚度的電流控制實現(xiàn)研究[D];華東交通大學;2009年

3 徐磊;基于遺傳算法的多目標優(yōu)化問題的研究與應用[D];中南大學;2007年

本文編號：2646475