短電弧銑削加工是依賴于電能和熱能進行熱侵蝕加工的新工藝,其基于非接觸式極間不斷產(chǎn)生持續(xù)的電弧等離子體高能束熔化或氣化工件表面材料,并在水霧混合介質射流動力作用下完成剝離去除,屬于非接觸式放電加工,是特種加工技術的一種�；诜墙佑|式加工機理,其中電極材料、形狀及電參數(shù)的改變將直接對加工性能和表面完整性產(chǎn)生重要影響,因此持續(xù)加深對工具電極和電參數(shù)的研究是短電弧銑削加工的重點之一。本文通過加工特性實驗深入分析了氣液混合介質環(huán)境下的短電弧銑削加工機理。通過選用鎢銅合金、石墨及紫銅材料電極開展短電弧銑削加工實驗,表明鎢銅電極和石墨電極能取得較好加工效果。通過中孔石墨及鎢銅電極加工性能與表面完整性實驗分析,選出適合短電弧銑削高效低損耗加工的電極材料。通過開展電參數(shù)加工效果影響實驗,分析得出直接影響工藝指標的電參數(shù),為后續(xù)電參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。為改善間隙沖刷效果,提高電蝕產(chǎn)物排除效率和表面質量,對短電弧銑削加工極間流場進行了理論和仿真分析。仿真并實驗驗證了電極直徑對極間沖刷效果的影響。在現(xiàn)有電極結構基礎上改進電極結構,通過仿真分析和實驗研究得出中孔和環(huán)孔配合電極改善了極間沖液效果,提高了間隙放電穩(wěn)... 

【文章來源】：新疆大學新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 放電加工技術研究現(xiàn)狀
        1.2.1 放電加工方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 短電弧加工技術研究現(xiàn)狀
        1.2.3 放電加工工具電極研究現(xiàn)狀
        1.2.4 放電加工微觀現(xiàn)象仿真研究現(xiàn)狀
        1.2.5 放電加工工藝實驗研究現(xiàn)狀
        1.2.6 其他復合加工
    1.3 課題研究目的及意義
    1.4 主要科研內(nèi)容
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 本課題研究內(nèi)容
第二章 短電弧銑削加工機理及實驗系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 短電弧銑削加工機理
        2.2.1 短電弧銑削加工方法
        2.2.2 短電弧銑削加工機理
    2.3 短電弧銑削加工實驗系統(tǒng)
        2.3.1 數(shù)控短電弧銑削加工系統(tǒng)
        2.3.2 脈沖電源控制系統(tǒng)
        2.3.3 沖液循環(huán)系統(tǒng)
        2.3.4 波形采集系統(tǒng)
    2.4 短電弧銑削加工實驗設計
        2.4.1 實驗內(nèi)容
        2.4.2 實驗過程
        2.4.3 工件表面分析與測試
    2.5 本章小結
第三章 短電弧銑削加工工藝特性研究
    3.1 引言
    3.2 短電弧銑削加工的加工特性
        3.2.1 加工過程外在現(xiàn)象
        3.2.2 放電通道伏-安特性
    3.3 工具電極熱物理性能分析
    3.4 短電弧銑削用工具電極加工特性
        3.4.1 工件宏觀表面分析
        3.4.2 電極宏觀表面分析
        3.4.3 電極材料對伏-安波形特性影響
        3.4.4 短電弧銑削用電極加工性能分析
    3.5 短電弧銑削加工工件表面完整性研究
        3.5.1 加工表面Ra對比
        3.5.2 顯微表面形貌分析
        3.5.3 加工工件組織變化分析
        3.5.4 熱影響層厚度分析
        3.5.5 工件加工表面材料組成變化分析
    3.6 電參數(shù)對加工性能影響
        3.6.1 脈沖電壓對MRR、TWR及 Ra的影響
        3.6.2 脈沖頻率對MRR、TWR及 Ra的影響
        3.6.3 占空比對MRR、TWR及 Ra的影響
    3.7 本章小結
第四章 短電弧銑削極間沖液效果仿真及實驗研究
    4.1 引言
    4.2 短電弧銑削加工間隙流場
        4.2.1 間隙流場理論
        4.2.2 流場基本參數(shù)選擇
        4.2.3 短電弧銑削加工極間流場幾何模型
    4.3 短電弧銑削加工極間流場仿真
        4.3.1 極間速度場仿真
        4.3.2 極間壓力場仿真
        4.3.3 電極直徑對極間流場影響
    4.4 短電弧銑削加工極間流場改善
        4.4.1 改進結構電極三維建模
        4.4.2 不同形狀電極沖液效果對比
    4.5 間隙流場對溫度場影響仿真
        4.5.1 溫度場模型
        4.5.2 極間溫度場分布
        4.5.3 流速對極間溫度場影響
    4.6不同結構電極對短電弧銑削加工效果影響工藝實驗
        4.6.1 電極直徑對MRR與 TWR的影響
        4.6.2 電極結構對MRR與表面質量的影響
        4.6.3 流速對極間溫度分布影響
    4.7 本章小結
第五章 短電弧銑削加工電參數(shù)優(yōu)化研究
    5.1 引言
    5.2 常見多目標優(yōu)化方法
    5.3 短電弧銑削加工放電參數(shù)模型建立及測試
        5.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡概述
        5.3.2 數(shù)據(jù)處理與網(wǎng)絡結構設計
        5.3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型的建立
        5.3.4 短電弧銑削加工放電參數(shù)模型測試
    5.4 帶精英策略的非支配排序遺傳算法的設計
        5.4.1 NSGA-II理論基礎概述
        5.4.2 基于NSGA-II算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡的設計
    5.5 優(yōu)化參數(shù)的設置
    5.6 基于NSGA-II的 SEAM工藝參數(shù)預測
    5.7 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3157604