短電弧銑削加工參數(shù)與電極損耗補償研究
發(fā)布時間:2021-07-18 11:43
短電弧加工技術(shù)作為一種特種加工方法,其利用工具電極和工件間大電流放電實現(xiàn)材料的蝕除,在處理鎳基高溫合金鋼、鈦合金等耐高溫、高強度、難加工材料時具有顯著優(yōu)點。目前圍繞放電銑削工藝研究主要集中在電火花銑削方面,短電弧銑削加工工藝研究較少。在短電弧加工中,電極損耗直接影響銑削加工效率和精度,傳統(tǒng)電極損耗根據(jù)經(jīng)驗值取值,其難以滿足綠色和精密加工的需要。以短電弧銑削加工參數(shù)與電極損耗補償研究為對象,主要研究內(nèi)容包括:1、開展了碳鋼、石墨兩種電極材料與銑削加工表面粗糙度和電極損耗率影響關(guān)系的實驗對比,相關(guān)實驗結(jié)果表明:石墨電極損耗明顯低于碳鋼電極損耗,但基于石墨電極銑削,工件表面粗糙度在100?m上下,碳鋼電極銑削表面粗糙度在30?m。2、進行了短電弧銑削加工電壓、單次切削深度和電極轉(zhuǎn)速與工件的材料去除率、表面粗糙度和電極損耗率影響關(guān)系的研究,相關(guān)實驗結(jié)果表明:加工電壓越大,材料去除率增加,效率提升,但電極損耗增大、加工精度降低;加工單次切削深度越大,材料去除率增加,效率提升,但電極損耗增大,加工精度降低;一定范圍內(nèi)電極轉(zhuǎn)速增大可提高短電弧銑削加工中加工精度和加工效率,電極損耗增大。3、基于BP神...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
表面粗糙度測試儀器測量時每一個槽總長度為80mm,在每一個槽的20mm處開始每隔20mm測量一
圖 2-4 表面粗糙度測試儀器測量時每一個槽總長度為 80mm,在每一個槽的 20mm 處開始每隔 20mm 測測量一次的長度為 10mm,一個槽總共測量三位位置,評價指標(biāo)由于加工是很好,這里不選用輪廓最大高度差 Rz ,采用輪廓算術(shù)平均偏差 Ra。2 不同電極材料銑削特性電極材料分別使用不一般鋼和內(nèi)心為石墨的復(fù)合電極材料,工件尺mmX250mmX25mm,電極和工件如下圖 2-5 所示
圖 2-6 不同電極材料對電極損耗率的影響驗結(jié)果如圖 2-6 所示,在使用石墨復(fù)合電極材料加工不銹鋼時,隨著加,電極損耗率減小且損耗率在 10%以內(nèi)。當(dāng)時使用不銹鋼(Q235)做電極損耗率隨加工電壓的增大而減小,而且電極損耗率遠大于石墨電極材看表 2-1 可知 Q235 的熔點在 1495℃,遠低于石墨的熔點,在短電弧銑35 電極更易被放電銑削加工能量蝕除掉,且放電銑削加工能量越大,不蝕除故。而石墨電極加工時電流上升不快,導(dǎo)致碳不易被氣化,且碳具得碳電極在加工時能夠吸收被電離出來的游離碳,在碳電極端形成新續(xù)加工會提前蝕除吸收游離碳形成的加工層,且電壓越大,放電能量越工時越容易形成新的。極加工之后的表面紋理如下圖 2-7 所示,圖種分別在 15、18、21 和 24面紋理。由圖可知隨著加工電壓的的增大,放電脈沖能量越大,放電被的顆粒越大,加工后工件表面越凹凸不平,表面質(zhì)量越差。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電極材料及極性對短電弧銑削鎳基高溫合金影響的研究[J]. 許燕,何巍楊,周建平,孫延龍. 制造技術(shù)與機床. 2018(06)
[2]不同工具電極材料對短電弧銑削加工GH4169的影響研究[J]. 李雪芝,周建平,王恪典,許燕. 電加工與模具. 2017(03)
[3]不同電極材料的短電弧銑削加工效率研究[J]. 李雪芝,周建平,許燕. 機床與液壓. 2017(11)
[4]灰色理論在慢走絲線切割加工中的應(yīng)用[J]. 肖幫東,張國軍,徐中,黃浩,陳志. 機械科學(xué)與技術(shù). 2017(01)
[5]基于L-M算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測短電弧加工表面質(zhì)量模型[J]. 李雪芝,周建平,許燕,王博. 燕山大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[6]TC4鈦合金電火花高效銑削加工效率研究[J]. 郭成波,狄士春,韋東波,宋云龍,吳湘. 兵工學(xué)報. 2015(11)
[7]高速電弧放電加工的工藝特性研究[J]. 徐輝,顧琳,趙萬生,洪漢,張發(fā)旺,陳吉朋. 機械工程學(xué)報. 2015(17)
[8]基于流體動力斷弧的高速電弧放電加工[J]. 趙萬生,顧琳,徐輝,李磊,向小莉. 電加工與模具. 2012(05)
[9]Cooperative extended rough attribute reduction algorithm based on improved PSO[J]. Weiping Ding 1,2,* , Jiandong Wang 1 , and Zhijin Guan 2 1. College of Computer Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, P. R. China; 2. School of Computer Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, P. R. China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2012(01)
[10]基于MATLAB的短電弧加工工藝模型回歸分析與研究[J]. 馬博,梁楚華,周建平. 機械工程與自動化. 2011(02)
博士論文
[1]放電銑削高效加工技術(shù)研究[D]. 郭成波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]電極快速進給放電燒蝕分層銑削高效加工技術(shù)研究[D]. 楊冬雷.南京航空航天大學(xué) 2018
[2]五軸短電弧加工專用數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)[D]. 龍令.華中科技大學(xué) 2016
[3]短電弧高速銑削加工工藝研究[D]. 王海蛟.山東大學(xué) 2015
[4]短電弧放電參數(shù)對工件表面質(zhì)量影響的實驗研究[D]. 劉宏勝.新疆大學(xué) 2014
[5]鈦合金電火花高效銑削電極運動軌跡控制及工藝研究[D]. 郭成波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]DHK6630短電弧加工機床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 黃立華.新疆大學(xué) 2010
[7]直流運動電弧銑削加工系統(tǒng)構(gòu)建與工藝實驗[D]. 王用賢.清華大學(xué) 2009
[8]短電弧加工工件表面完整性的研究與分析[D]. 趙二明.新疆大學(xué) 2009
[9]短電弧加工中大電流參數(shù)采集系統(tǒng)的研究[D]. 田鋒.新疆大學(xué) 2007
本文編號:3289511
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
表面粗糙度測試儀器測量時每一個槽總長度為80mm,在每一個槽的20mm處開始每隔20mm測量一
圖 2-4 表面粗糙度測試儀器測量時每一個槽總長度為 80mm,在每一個槽的 20mm 處開始每隔 20mm 測測量一次的長度為 10mm,一個槽總共測量三位位置,評價指標(biāo)由于加工是很好,這里不選用輪廓最大高度差 Rz ,采用輪廓算術(shù)平均偏差 Ra。2 不同電極材料銑削特性電極材料分別使用不一般鋼和內(nèi)心為石墨的復(fù)合電極材料,工件尺mmX250mmX25mm,電極和工件如下圖 2-5 所示
圖 2-6 不同電極材料對電極損耗率的影響驗結(jié)果如圖 2-6 所示,在使用石墨復(fù)合電極材料加工不銹鋼時,隨著加,電極損耗率減小且損耗率在 10%以內(nèi)。當(dāng)時使用不銹鋼(Q235)做電極損耗率隨加工電壓的增大而減小,而且電極損耗率遠大于石墨電極材看表 2-1 可知 Q235 的熔點在 1495℃,遠低于石墨的熔點,在短電弧銑35 電極更易被放電銑削加工能量蝕除掉,且放電銑削加工能量越大,不蝕除故。而石墨電極加工時電流上升不快,導(dǎo)致碳不易被氣化,且碳具得碳電極在加工時能夠吸收被電離出來的游離碳,在碳電極端形成新續(xù)加工會提前蝕除吸收游離碳形成的加工層,且電壓越大,放電能量越工時越容易形成新的。極加工之后的表面紋理如下圖 2-7 所示,圖種分別在 15、18、21 和 24面紋理。由圖可知隨著加工電壓的的增大,放電脈沖能量越大,放電被的顆粒越大,加工后工件表面越凹凸不平,表面質(zhì)量越差。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電極材料及極性對短電弧銑削鎳基高溫合金影響的研究[J]. 許燕,何巍楊,周建平,孫延龍. 制造技術(shù)與機床. 2018(06)
[2]不同工具電極材料對短電弧銑削加工GH4169的影響研究[J]. 李雪芝,周建平,王恪典,許燕. 電加工與模具. 2017(03)
[3]不同電極材料的短電弧銑削加工效率研究[J]. 李雪芝,周建平,許燕. 機床與液壓. 2017(11)
[4]灰色理論在慢走絲線切割加工中的應(yīng)用[J]. 肖幫東,張國軍,徐中,黃浩,陳志. 機械科學(xué)與技術(shù). 2017(01)
[5]基于L-M算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測短電弧加工表面質(zhì)量模型[J]. 李雪芝,周建平,許燕,王博. 燕山大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[6]TC4鈦合金電火花高效銑削加工效率研究[J]. 郭成波,狄士春,韋東波,宋云龍,吳湘. 兵工學(xué)報. 2015(11)
[7]高速電弧放電加工的工藝特性研究[J]. 徐輝,顧琳,趙萬生,洪漢,張發(fā)旺,陳吉朋. 機械工程學(xué)報. 2015(17)
[8]基于流體動力斷弧的高速電弧放電加工[J]. 趙萬生,顧琳,徐輝,李磊,向小莉. 電加工與模具. 2012(05)
[9]Cooperative extended rough attribute reduction algorithm based on improved PSO[J]. Weiping Ding 1,2,* , Jiandong Wang 1 , and Zhijin Guan 2 1. College of Computer Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, P. R. China; 2. School of Computer Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, P. R. China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2012(01)
[10]基于MATLAB的短電弧加工工藝模型回歸分析與研究[J]. 馬博,梁楚華,周建平. 機械工程與自動化. 2011(02)
博士論文
[1]放電銑削高效加工技術(shù)研究[D]. 郭成波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]電極快速進給放電燒蝕分層銑削高效加工技術(shù)研究[D]. 楊冬雷.南京航空航天大學(xué) 2018
[2]五軸短電弧加工專用數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)[D]. 龍令.華中科技大學(xué) 2016
[3]短電弧高速銑削加工工藝研究[D]. 王海蛟.山東大學(xué) 2015
[4]短電弧放電參數(shù)對工件表面質(zhì)量影響的實驗研究[D]. 劉宏勝.新疆大學(xué) 2014
[5]鈦合金電火花高效銑削電極運動軌跡控制及工藝研究[D]. 郭成波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]DHK6630短電弧加工機床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 黃立華.新疆大學(xué) 2010
[7]直流運動電弧銑削加工系統(tǒng)構(gòu)建與工藝實驗[D]. 王用賢.清華大學(xué) 2009
[8]短電弧加工工件表面完整性的研究與分析[D]. 趙二明.新疆大學(xué) 2009
[9]短電弧加工中大電流參數(shù)采集系統(tǒng)的研究[D]. 田鋒.新疆大學(xué) 2007
本文編號:3289511
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