難加工金屬材料的加工問題,一定程度上制約著我國許多關(guān)鍵領(lǐng)域的突破和發(fā)展,比如航空制造業(yè)、軍工產(chǎn)業(yè)及核電船舶制造等,其背后面臨的痛點問題難以解決。而短電弧加工技術(shù)則可大幅縮短加工時間、降低刀具成本、大幅提高加工效率,并且短電弧技術(shù)已在再制造行業(yè),成功應用十多年,技術(shù)穩(wěn)定可靠,安全環(huán)保,效率顯著。但是短電弧技術(shù)在加工時由于其工況的復雜性、隨機性等,也制約著人們對短電弧更深層次的認識。本文針對工藝參數(shù)對短電弧銑削加工性能的影響規(guī)律進行展開研究,以期望在加工工藝及參數(shù)優(yōu)化方面有所突破。本文從理論層次方面分析了工藝條件(工作介質(zhì)、工具電極材料、加工極性)對短電弧銑削加工性能的影響。為保證后續(xù)實驗研究穩(wěn)定、高效的進行,分別對上述工藝條件設(shè)計單因素實驗,進行最優(yōu)工藝條件選擇,實驗結(jié)果表明:選取氣液混合工作介質(zhì),以高純石墨作為工具電極,采取正極性加工時,短電弧銑削加工能獲得較好的加工效果。本文建立了極間電場模型,應用ANSYS分析了極間電場強度的分布規(guī)律,并對極間電壓改變時的電場強度變化規(guī)律進行了分析。設(shè)計單因素實驗,通過實驗結(jié)果找出電參數(shù)(脈沖電壓、脈沖頻率、占空比)對短電弧銑削加工性能的影響規(guī)律。此外,本文同時也建立了極間流場模型,應用Fluent軟件分析了當非電參數(shù)(工作介質(zhì)壓力、工具電極轉(zhuǎn)速、銑削深度)改變時對加工間隙流場中的壓力場、速度場的影響規(guī)律,設(shè)計單因素實驗,進一步找出因非電參數(shù)改變而對流場產(chǎn)生一定的影響,進而影響加工性能的規(guī)律。本文最后設(shè)計短電弧銑削加工工藝參數(shù)與加工性能評價指標的正交實驗,找出了最優(yōu)加工參數(shù)組合,根據(jù)實驗結(jié)果構(gòu)建BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,實現(xiàn)對加工性能評價指標的預測,最終將預測值與實驗結(jié)果相比較后發(fā)現(xiàn),誤差在有效范圍之內(nèi),從而實現(xiàn)短電弧銑削高效、低損耗、高質(zhì)量加工。
【學位單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG661
【部分圖文】：

圖 1-1 電火花加工示意圖者國枝正典教授于20世紀90年代，率先提出了干式電火電火花加工，打破了人們認為電火花加工只能在液體介。國枝正典教授對氣中放電電火花銑削加工技術(shù)進行

高速放電銑削加工主要以美國GE公司的藍弧銑削技術(shù)為代表[24][25]，如圖1-2所示，加工時工具電極和工件電極浸泡在藍色的電解液中，電源采用直流電源，電壓在 31v 至 70v 之間，引弧方式為工具電極與工件電極接觸從而放出電火花，達到加工的目的。藍弧加工的優(yōu)勢體現(xiàn)在高速切削以及在加工時消耗較低的能耗，這也使得該技術(shù)在航空領(lǐng)域得以成功應用。不足之處在于，藍弧銑削只能進行粗加工，而且加工后還會在工件表面形成一層再鑄層，因此加工后還需進行一定的4

短電弧切削加工

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