慢走絲電火花線切割加工（簡稱WEDM-LS）因其無宏觀切削力和加工精度高的優(yōu)點,被廣泛應用于高硬度、高熔點的導電材料加工過程中。但是普通WEDM-LS在加工TiNi形狀記憶合金時,存在加工效率低、加工表面質(zhì)量不高的問題。為此,本文將超聲振動和磁場復合作用于WEDM-LS中,并結合理論分析和工藝試驗研究了二者對WEDM-LS的影響作用。受限于液相放電的復雜性和隨機性,目前對WEDM-LS的加工機理還沒有建立統(tǒng)一的理論解釋。因此,本文以放電通道為研究對象,嘗試從等離子體流動與傳熱的角度分析WDEM-LS的加工機理�；诹Ｗ榆壍览碚摻⒘舜艌鲚o助作用下放電通道中電子的運動方程和其服從的電磁約束方程,并引入了蒙特卡洛碰撞模型對多電子的運動模型進行了修正。對放電通道中等離子體的參數(shù)研究表明附加磁場可以改變通道的空間形態(tài),增加了通道的扭曲程度和長度,并推導了附加磁場對放電通道總電流的增加量;利用COMSOL軟件分析了放電通道內(nèi)電子束的運動過程,仿真結果表明相較于普通WEDM-LS,附加磁場作用下電子從陰極到達陽極的時間提高了15.38%,運動過程中的擴散現(xiàn)象減小了5%,并且放電結束時陽極表面的電子... 

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 TiNi形狀記憶合金及其加工方式介紹
        1.2.1 TiNi形狀記憶合金介紹
        1.2.2 TiNi形狀記憶合金加工方式
    1.3 慢走絲電火花線切割加工介紹
        1.3.1 WEDM-LS加工原理
        1.3.2 WEDM-LS加工過程
    1.4 WEDM-LS研究現(xiàn)狀
        1.4.1 超聲輔助WEDM-LS研究
        1.4.2 磁場輔助WEDM-LS研究
        1.4.3 超聲和磁場輔助WEDM-LS復合加工研究
        1.4.4 WEDM-LS放電通道研究
    1.5 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
    1.6 本章小結
第二章 超聲和磁場輔助WEDM-LS復合加工放電通道建模
    2.1 超聲和磁場輔助WEDM-LS復合加工原理
    2.2 放電通道的形成和能量轉(zhuǎn)換
        2.2.1 放電通道的形成
        2.2.2 放電通道的能量轉(zhuǎn)換
    2.3 放電通道的特性
        2.3.1 放電通道的結構
        2.3.2 放電通道的波動性
        2.3.3 放電點位置的移動規(guī)律
    2.4 WEDM-LS放電過程仿真分析
        2.4.1 放電通道建模及參數(shù)設置
        2.4.2 放電通道仿真結果及分析
    2.5 本章小結
第三章 磁場輔助WEDM-LS放電通道特性分析
    3.1 等離子體概述
        3.1.1 等離子體的定義和分類
        3.1.2 等離子體的研究現(xiàn)狀
    3.2 磁場作用下放電通道等離子體運動狀態(tài)分析
        3.2.1 等離子體中單個帶電粒子在磁場中的運動分析
        3.2.2 等離子體中多個帶電粒子在磁場中的運動分析
        3.2.3 放電通道中的碰撞類型
        3.2.4 放電通道碰撞模型的建立
    3.3 WEDM-LS復合加工放電通道參數(shù)研究
        3.3.1 放電通道振蕩特性
        3.3.2 放電通道電流密度的確定
        3.3.3 放電通道電導率的確定
    3.4 放電通道等離子體仿真分析
        3.4.1 電子束運動仿真
        3.4.2 工件表面電子分布狀態(tài)
    3.5 本章小結
第四章 超聲和磁場輔助WEDM-LS復合加工機理研究
    4.1 超聲和磁場對工件和電極絲的作用
        4.1.1 磁場對工件的作用
        4.1.2 超聲和磁場對電極絲的作用
        4.1.3 超聲振動對電極絲的作用
    4.2 超聲和磁場對電蝕產(chǎn)物的作用
        4.2.1 磁場下帶電碎屑運動軌跡分析
        4.2.2 超聲振動對電蝕產(chǎn)物的作用
    4.3 磁場對工作液的磁化現(xiàn)象研究
    4.4 本章小結
第五章 磁場輔助WEDM-LS溫度場分析及材料去除研究
    5.1 磁場輔助WEDM-LS溫度模型
        5.1.1 單脈沖放電熱源模型
        5.1.2 磁場輔助WEDM-LS高斯熱源模型
    5.2 溫度場分布仿真分析
        5.2.1 溫度場建模及參數(shù)設置
        5.2.2 仿真結果分析
    5.3 材料去除模型
        5.3.1 材料去除準則
        5.3.2 材料去除率
    5.4 表面粗糙度模型
    5.5 本章小結
第六章 超聲和磁場輔助WEDM-LS復合加工工藝試驗
    6.1 超聲和磁場復合WEDM-LS試驗設備
        6.1.1 試驗機床
        6.1.2 超聲振動裝置
        6.1.3 勻強磁場裝置
        6.1.4 在線檢測系統(tǒng)
    6.2 復合加工試驗方案設計
        6.2.1 試驗材料
        6.2.2 試驗設計
        6.2.3 試驗參數(shù)檢測
    6.3 試驗結果及分析
        6.3.1 磁場對放電電壓和電流的影響
        6.3.2 電極絲振幅分析
        6.3.3 材料去除率分析
        6.3.4 表面粗糙度分析
        6.3.5 表面三維形貌分析
        6.3.6 表面微觀結構分析
    6.4 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
在讀期間公開發(fā)表的論文和承擔科研項目及取得成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3707435