本文關(guān)鍵詞：電火花單道掃描加工的脈沖積分作用機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：電火花加工以作用力小和可加工難切削材料等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于特種加工領(lǐng)域,可用于加工軸、孔和三維結(jié)構(gòu)。電火花掃描加工技術(shù)使用圓形或方形截面的簡(jiǎn)單電極分層掃描工件,達(dá)到加工三維結(jié)構(gòu)的目的,避免了復(fù)雜成形電極制作難度大的缺點(diǎn)。在掃描加工過(guò)程中,電極和工件上通常會(huì)出現(xiàn)鈍圓形狀,影響加工精度。本文嘗試從電火花加工的單元——單脈沖放電出發(fā),對(duì)單道掃描加工過(guò)程中極間放電在不同位置的累積效應(yīng)進(jìn)行研究,找到兩極出現(xiàn)鈍圓現(xiàn)象的原因及各因素對(duì)積分作用的影響規(guī)律,主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)單脈沖放電有限元仿真和實(shí)驗(yàn)研究。首先從面熱源的角度分析了單脈沖放電的溫度場(chǎng)分布,然后基于熱流密度在徑向成高斯分布的面熱源模型,并考慮材料相變潛熱的情況,利用有限元軟件對(duì)單脈沖放電引起的溫度場(chǎng)分布進(jìn)行仿真。分析各因素對(duì)單脈沖放電的影響,設(shè)計(jì)針狀紫銅電極對(duì)紫銅工件的單脈沖放電實(shí)驗(yàn),根據(jù)單脈沖放電凹坑尺寸的測(cè)量結(jié)果分析單脈沖放電的蝕除規(guī)律。結(jié)果表明正極性加工放電得到的凹坑體積要明顯大于負(fù)極性加工,且形狀較規(guī)則,而負(fù)極性加工蝕除凹坑的直徑深度比更大,小能量加工時(shí),能量利用率相對(duì)較低。(2)單道掃描加工脈沖積分作用機(jī)理分析。根據(jù)電火花單道掃描加工的特點(diǎn),分析影響極間放電積分作用的因素,并建立圓柱電極單道掃描加工直槽在垂直于掃描方向的輪廓模型,得到材料去除速率、電極直徑和掃描運(yùn)動(dòng)速度對(duì)直槽截面輪廓的影響。(3)單道掃描加工仿真和實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)掃描加工過(guò)程中兩極上出現(xiàn)鈍圓輪廓的原因進(jìn)行分析,基于材料去除速率和單脈沖放電研究得到的兩極材料蝕除體積比,借助Matlab軟件對(duì)圓柱電極和方形電極的單道掃描加工過(guò)程進(jìn)行幾何仿真,得到了直槽和工具電極在垂直于掃描方向的截面輪廓。相應(yīng)地設(shè)計(jì)了兩種截面形狀的電極掃描加工直槽實(shí)驗(yàn),得到了電極和直槽的截面輪廓。實(shí)驗(yàn)得到的直槽截面輪廓與仿真結(jié)果吻合地較好,驗(yàn)證了兩極上的鈍圓現(xiàn)象,結(jié)果表明單道掃描加工電極和工件之間的脈沖放電積分作用對(duì)兩極輪廓有明顯影響。通過(guò)對(duì)電火花單脈沖放電和單道掃描加工的仿真和實(shí)驗(yàn)研究,探索了單脈沖放電蝕除規(guī)律和單道掃描加工過(guò)程中極間脈沖放電的積分作用,對(duì)于完善電火花放電的機(jī)理和提高電火花掃描加工的精度有一定的意義。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)工程物理研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG661

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 ;Experimental Research on Effects of Process Parameters on Servo Scanning 3D Micro Electrical Discharge Machining[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2012年01期

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本文編號(hào)：1291304