慢走絲電火花線(xiàn)切割加工（簡(jiǎn)稱(chēng)WEDM-LS）因其無(wú)宏觀切削力和加工精度高的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于高硬度、高熔點(diǎn)的導(dǎo)電材料加工過(guò)程中。但是普通WEDM-LS在加工TiNi形狀記憶合金時(shí),存在加工效率低、加工表面質(zhì)量不高的問(wèn)題。為此,本文將超聲振動(dòng)和磁場(chǎng)復(fù)合作用于WEDM-LS中,并結(jié)合理論分析和工藝試驗(yàn)研究了二者對(duì)WEDM-LS的影響作用。受限于液相放電的復(fù)雜性和隨機(jī)性,目前對(duì)WEDM-LS的加工機(jī)理還沒(méi)有建立統(tǒng)一的理論解釋。因此,本文以放電通道為研究對(duì)象,嘗試從等離子體流動(dòng)與傳熱的角度分析WDEM-LS的加工機(jī)理�；诹Ｗ榆壍览碚摻⒘舜艌�(chǎng)輔助作用下放電通道中電子的運(yùn)動(dòng)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(duì)多電子的運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行了修正。對(duì)放電通道中等離子體的參數(shù)研究表明附加磁場(chǎng)可以改變通道的空間形態(tài),增加了通道的扭曲程度和長(zhǎng)度,并推導(dǎo)了附加磁場(chǎng)對(duì)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(yùn)動(dòng)過(guò)程,仿真結(jié)果表明相較于普通WEDM-LS,附加磁場(chǎng)作用下電子從陰極到達(dá)陽(yáng)極的時(shí)間提高了15.38%,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的擴(kuò)散現(xiàn)象減小了5%,并且放電結(jié)束時(shí)陽(yáng)極表面的電子... 

【文章頁(yè)數(shù)】：105 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(xiàn)切割加工介紹
        1.3.1 WEDM-LS加工原理
        1.3.2 WEDM-LS加工過(guò)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(chǎng)輔助WEDM-LS研究
        1.4.3 超聲和磁場(chǎng)輔助WEDM-LS復(fù)合加工研究
        1.4.4 WEDM-LS放電通道研究
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
    1.6 本章小結(jié)
第二章 超聲和磁場(chǎng)輔助WEDM-LS復(fù)合加工放電通道建模
    2.1 超聲和磁場(chǎng)輔助WEDM-LS復(fù)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(jié)構(gòu)
        2.3.2 放電通道的波動(dòng)性
        2.3.3 放電點(diǎn)位置的移動(dòng)規(guī)律
    2.4 WEDM-LS放電過(guò)程仿真分析
        2.4.1 放電通道建模及參數(shù)設(shè)置
        2.4.2 放電通道仿真結(jié)果及分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 磁場(chǎng)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(lèi)
        3.1.2 等離子體的研究現(xiàn)狀
    3.2 磁場(chǎng)作用下放電通道等離子體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析
        3.2.1 等離子體中單個(gè)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析
        3.2.2 等離子體中多個(gè)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析
        3.2.3 放電通道中的碰撞類(lèi)型
        3.2.4 放電通道碰撞模型的建立
    3.3 WEDM-LS復(fù)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(dǎo)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(yùn)動(dòng)仿真
        3.4.2 工件表面電子分布狀態(tài)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 超聲和磁場(chǎng)輔助WEDM-LS復(fù)合加工機(jī)理研究
    4.1 超聲和磁場(chǎng)對(duì)工件和電極絲的作用
        4.1.1 磁場(chǎng)對(duì)工件的作用
        4.1.2 超聲和磁場(chǎng)對(duì)電極絲的作用
        4.1.3 超聲振動(dòng)對(duì)電極絲的作用
    4.2 超聲和磁場(chǎng)對(duì)電蝕產(chǎn)物的作用
        4.2.1 磁場(chǎng)下帶電碎屑運(yùn)動(dòng)軌跡分析
        4.2.2 超聲振動(dòng)對(duì)電蝕產(chǎn)物的作用
    4.3 磁場(chǎng)對(duì)工作液的磁化現(xiàn)象研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 磁場(chǎng)輔助WEDM-LS溫度場(chǎng)分析及材料去除研究
    5.1 磁場(chǎng)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(chǎng)輔助WEDM-LS高斯熱源模型
    5.2 溫度場(chǎng)分布仿真分析
        5.2.1 溫度場(chǎng)建模及參數(shù)設(shè)置
        5.2.2 仿真結(jié)果分析
    5.3 材料去除模型
        5.3.1 材料去除準(zhǔn)則
        5.3.2 材料去除率
    5.4 表面粗糙度模型
    5.5 本章小結(jié)
第六章 超聲和磁場(chǎng)輔助WEDM-LS復(fù)合加工工藝試驗(yàn)
    6.1 超聲和磁場(chǎng)復(fù)合WEDM-LS試驗(yàn)設(shè)備
        6.1.1 試驗(yàn)機(jī)床
        6.1.2 超聲振動(dòng)裝置
        6.1.3 勻強(qiáng)磁場(chǎng)裝置
        6.1.4 在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)
    6.2 復(fù)合加工試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        6.2.1 試驗(yàn)材料
        6.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.2.3 試驗(yàn)參數(shù)檢測(cè)
    6.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析
        6.3.1 磁場(chǎng)對(duì)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(jié)構(gòu)分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間公開(kāi)發(fā)表的論文和承擔(dān)科研項(xiàng)目及取得成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鈦鎳形狀記憶合金加熱過(guò)程中的晶粒長(zhǎng)大行為[J]. 于孟,賈兵然,薛颯,牛中杰.  熱加工工藝. 2017(22)
[2]大氣壓低溫等離子體的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 戴棟,寧文軍,邵濤.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(20)
[3]微細(xì)電火花加工放電狀態(tài)特性及其識(shí)別方法[J]. 劉曉萌,白基成.  航空制造技術(shù). 2017(14)
[4]磁場(chǎng)輔助慢走絲線(xiàn)切割加工參數(shù)對(duì)切縫寬度的影響[J]. 張艷明,黃浩,張國(guó)軍,黃禹.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(03)
[5]大氣壓放電等離子體研究進(jìn)展綜述[J]. 李和平,于達(dá)仁,孫文廷,劉定新,李杰,韓先偉,李增耀,孫冰,吳云.  高電壓技術(shù). 2016(12)
[6]工件超聲振動(dòng)電火花線(xiàn)切割復(fù)合加工試驗(yàn)研究[J]. 王璟,祝錫晶.  工具技術(shù). 2016(09)
[7]電火花線(xiàn)切割加工中電極絲所受電磁力分析[J]. 上官同英,張臻,陳志,明五一.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(11)
[8]電火花線(xiàn)切割技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 賀斌.  模具制造. 2014(09)
[9]電火花單脈沖放電加工的電熱模型與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳日,郭鐘寧,劉江文,羅紅平.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2014(14)
[10]鎳鈦形狀記憶合金管材的研究進(jìn)展[J]. 陸鵬,趙亞楠,張艷秋,江樹(shù)勇.  應(yīng)用科技. 2013(03)

博士論文
[1]電火花線(xiàn)切割加工工件形位誤差的形成機(jī)理研究及抑制方法[D]. 陳志.華中科技大學(xué) 2017
[2]等離子體中波傳播的數(shù)值模擬研究[D]. 張潔.西北師范大學(xué) 2016
[3]微小孔及陣列孔微細(xì)電火花加工的若干基礎(chǔ)問(wèn)題研究[D]. 解寶成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]微細(xì)陣列電極陣列孔的組合電加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 曾偉梁.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]微細(xì)電火花加工的基本規(guī)律及其仿真研究[D]. 崔景芝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]蒙特卡洛模擬c-C4F8與CHF3混合氣體的放電特性[D]. 馬吉祥.上海交通大學(xué) 2012
[2]絕緣陶瓷材料電火花線(xiàn)切割加工研究[D]. 鄔哲.華東交通大學(xué) 2012
[3]基于有限元法對(duì)電火花加工中溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的仿真研究[D]. 谷萌.山東理工大學(xué) 2014
[4]電火花加工單脈沖放電工件溫度建模與工藝參數(shù)優(yōu)化[D]. 李賀.華中科技大學(xué) 2015
[5]近鉆頭數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)電磁短傳系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 張寧.山東大學(xué) 2017
[6]超聲電火花線(xiàn)切割復(fù)合加工的研究[D]. 張樹(shù)彩.大連理工大學(xué) 2005
[7]垂直磁場(chǎng)輔助的電火花加工理論與仿真分析[D]. 王燕青.太原理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3707435