短電弧銑削加工是依賴于電能和熱能進(jìn)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(zhì)射流動(dòng)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(shù)的一種�；诜墙佑|式加工機(jī)理,其中電極材料、形狀及電參數(shù)的改變將直接對(duì)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(duì)工具電極和電參數(shù)的研究是短電弧銑削加工的重點(diǎn)之一。本文通過(guò)加工特性實(shí)驗(yàn)深入分析了氣液混合介質(zhì)環(huán)境下的短電弧銑削加工機(jī)理。通過(guò)選用鎢銅合金、石墨及紫銅材料電極開(kāi)展短電弧銑削加工實(shí)驗(yàn),表明鎢銅電極和石墨電極能取得較好加工效果。通過(guò)中孔石墨及鎢銅電極加工性能與表面完整性實(shí)驗(yàn)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(guò)開(kāi)展電參數(shù)加工效果影響實(shí)驗(yàn),分析得出直接影響工藝指標(biāo)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(zhì)量,對(duì)短電弧銑削加工極間流場(chǎng)進(jìn)行了理論和仿真分析。仿真并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電極直徑對(duì)極間沖刷效果的影響。在現(xiàn)有電極結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)電極結(jié)構(gòu),通過(guò)仿真分析和實(shí)驗(yàn)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(lái)源】：新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(shù)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(shù)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(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.6 其他復(fù)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(lái)源
        1.4.2 本課題研究?jī)?nèi)容
第二章 短電弧銑削加工機(jī)理及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 短電弧銑削加工機(jī)理
        2.2.1 短電弧銑削加工方法
        2.2.2 短電弧銑削加工機(jī)理
    2.3 短電弧銑削加工實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        2.4.3 工件表面分析與測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
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(guò)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(duì)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(duì)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(duì)加工性能影響
        3.6.1 脈沖電壓對(duì)MRR、TWR及 Ra的影響
        3.6.2 脈沖頻率對(duì)MRR、TWR及 Ra的影響
        3.6.3 占空比對(duì)MRR、TWR及 Ra的影響
    3.7 本章小結(jié)
第四章 短電弧銑削極間沖液效果仿真及實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 短電弧銑削加工間隙流場(chǎng)
        4.2.1 間隙流場(chǎng)理論
        4.2.2 流場(chǎng)基本參數(shù)選擇
        4.2.3 短電弧銑削加工極間流場(chǎng)幾何模型
    4.3 短電弧銑削加工極間流場(chǎng)仿真
        4.3.1 極間速度場(chǎng)仿真
        4.3.2 極間壓力場(chǎng)仿真
        4.3.3 電極直徑對(duì)極間流場(chǎng)影響
    4.4 短電弧銑削加工極間流場(chǎng)改善
        4.4.1 改進(jìn)結(jié)構(gòu)電極三維建模
        4.4.2 不同形狀電極沖液效果對(duì)比
    4.5 間隙流場(chǎng)對(duì)溫度場(chǎng)影響仿真
        4.5.1 溫度場(chǎng)模型
        4.5.2 極間溫度場(chǎng)分布
        4.5.3 流速對(duì)極間溫度場(chǎng)影響
    4.6不同結(jié)構(gòu)電極對(duì)短電弧銑削加工效果影響工藝實(shí)驗(yàn)
        4.6.1 電極直徑對(duì)MRR與 TWR的影響
        4.6.2 電極結(jié)構(gòu)對(duì)MRR與表面質(zhì)量的影響
        4.6.3 流速對(duì)極間溫度分布影響
    4.7 本章小結(jié)
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(jiàn)多目標(biāo)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(cè)試
        5.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
        5.3.2 數(shù)據(jù)處理與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立
        5.3.4 短電弧銑削加工放電參數(shù)模型測(cè)試
    5.4 帶精英策略的非支配排序遺傳算法的設(shè)計(jì)
        5.4.1 NSGA-II理論基礎(chǔ)概述
        5.4.2 基于NSGA-II算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
    5.5 優(yōu)化參數(shù)的設(shè)置
    5.6 基于NSGA-II的 SEAM工藝參數(shù)預(yù)測(cè)
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]短電弧銑削過(guò)程中溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬研究[D]. 孫延龍.新疆大學(xué) 2018
[3]基于模糊PID短電弧銑削加工電極損耗研究與優(yōu)化[D]. 柳雅琪.新疆大學(xué) 2017
[4]數(shù)控短電弧銑削加工工具電極損耗規(guī)律研究[D]. 王博.新疆大學(xué) 2017
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[6]短電弧放電參數(shù)對(duì)工件表面質(zhì)量影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉宏勝.新疆大學(xué) 2014
[7]電熔爆在深孔套料加工中的應(yīng)用研究[D]. 和丹.西安石油大學(xué) 2012
[8]電火花加工參數(shù)優(yōu)化的研究[D]. 孫志偉.華南理工大學(xué) 2011
[9]液中噴氣電火花加工機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳煥杰.上海交通大學(xué) 2010
[10]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的視頻加密與壓縮技術(shù)的研究[D]. 趙婷婷.大連理工大學(xué) 2009



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