發(fā)布時(shí)間：2018-01-22 08:05

  本文關(guān)鍵詞： 電火花線切割 ANSYS 溫度場(chǎng) 蝕除量　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著科技的迅速發(fā)展,人們對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的一些零部件加工精度要求日益提高。氣中電火花線切割加工具有加工表面粗糙度小、放電間隙窄、加工表面無(wú)電解腐蝕、直線度好等特點(diǎn),適用于精加工。人們研究電火花線切割加工發(fā)現(xiàn),其加工過(guò)程是一個(gè)極其復(fù)雜的電物理過(guò)程。目前,人們對(duì)氣中電火花線切割加工機(jī)理的研究為數(shù)不多,對(duì)其加工過(guò)程缺少精確的預(yù)測(cè),以至于分析氣中電火花線切割試驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)缺乏深入的理論依據(jù)。有必要對(duì)氣中電火花線切割放電機(jī)理進(jìn)行深入研究。本文首先利用有限元分析軟件ANSYS,針對(duì)Cr12MoV工件材料,分析了大氣介質(zhì)中電火花單脈沖放電的瞬時(shí)溫度場(chǎng);假設(shè)熔融部分為不可壓縮粘性流,在溫度場(chǎng)的基礎(chǔ)上分析了流體場(chǎng)。模擬出三組典型加工條件下的帶有邊緣凸起的放電蝕坑表面形貌。為簡(jiǎn)化線切割蝕除量的計(jì)算,將有限元仿真出的電蝕坑模型簡(jiǎn)化為球冠,并證實(shí)其合理性。分析不同密集程度的放電蝕坑主要分布情況。利用三維軟件展示了工件表面經(jīng)過(guò)不同密集程度的電蝕坑蝕除后的形貌,介紹了工件表面經(jīng)過(guò)大量放電蝕坑蝕除后去除體積的計(jì)算方法。建立了連續(xù)放電條件下的電蝕坑均勻分布的蝕除量模型。以加工一段時(shí)間后放電蝕坑之間僅存在一級(jí),二級(jí)重疊為例,推導(dǎo)出一級(jí),二級(jí)重疊部分蝕除體積的計(jì)算公式,并總結(jié)歸納出任意尺寸的兩個(gè)重疊的相同球冠在球心距離已知情況下重疊體積的計(jì)算公式;推導(dǎo)出單個(gè)電蝕坑的去除體積公式。采用不同電參數(shù)對(duì)工件進(jìn)行粗加工和氣中精加工實(shí)驗(yàn),加工同時(shí)利用電火花線切割放電狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)放電狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),并同時(shí)對(duì)電火花線切割加工的放電點(diǎn)位置進(jìn)行了檢測(cè),獲得了Cr12MoV氣中不同加工參數(shù)精加工條件下的放電點(diǎn)位置分布和有效火花百分比。檢測(cè)加工結(jié)果,得出實(shí)際加工蝕除量。把球冠作為單個(gè)電蝕坑模型,對(duì)連續(xù)脈沖放電蝕除量展開(kāi)計(jì)算。計(jì)算得出部分理論蝕除量的白層修正值與實(shí)際蝕除量的誤差率。對(duì)比理論蝕除量與實(shí)際蝕除量,得出反粘部分的體積,計(jì)算得出反粘層厚度。為連續(xù)脈沖電火花線切割放電蝕坑分布及去除體積微觀研究奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:With the rapid development of science and technology, the machining accuracy of some parts and components of industrial products has been increasingly improved. WEDM has small surface roughness and narrow discharge gap. The machined surface has the characteristics of no electrolysis corrosion, good straightness and so on, which is suitable for finishing. People have studied the WEDM process and found that the machining process is an extremely complex electrophysical process. At present. There are few researches on the mechanism of WEDM in gas, and the process of WEDM is short of accurate prediction. It is necessary to study the discharge mechanism of WEDM in gas. Firstly, the finite element analysis software ANSYS is used in this paper. The instantaneous temperature field of EDM monopulse discharge in atmospheric medium is analyzed for Cr12MoV workpiece material. It is assumed that the melting part is an incompressible viscous flow. On the basis of the temperature field, the fluid field was analyzed, and the surface morphology of the discharge etch pit with edge protruding was simulated under three typical machining conditions. In order to simplify the calculation of wire-cut etching amount. The electro-etching pit model simulated by finite element method is simplified to spherical crown. The distribution of discharge pits with different densities was analyzed. The surface morphology of the workpiece was demonstrated by 3D software. This paper introduces the calculation method of the removal volume of the workpiece surface after a large number of discharge pits have been etched, and establishes the model of the uniform distribution of the electric etch pits under the condition of continuous discharge. Level one. The formula for calculating the volume of the first and second overlapping parts is deduced, and the formula for calculating the overlapping volume of two overlapping spherical crowns of arbitrary size under the condition of the known distance of the center of the ball is summarized. The removal volume formula of a single electric etching pit is derived. Different electrical parameters are used to carry out rough machining and gas finishing experiments. At the same time, the discharge state is detected by the electrical discharge wire cutting (WEDM) system. At the same time, the position of discharge point in WEDM is detected. The location distribution of discharge point and effective spark percentage under different machining parameters in Cr12MoV gas were obtained. The actual machining erosion amount is obtained. The spherical crown is regarded as a single electric etching pit model. The calculation of the erosion amount of continuous pulse discharge is carried out. The error rate between the white layer correction value of partial theoretical erosion quantity and the actual erosion amount is calculated. The volume of the anti-stick part is obtained by comparing the theoretical erosion amount with the actual erosion amount. The thickness of the anti-viscosity layer is calculated, which lays a foundation for the micro-research on the distribution of the discharge pits and the removal volume of the discharge pits in the continuous pulse WEDM.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG484

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本文編號(hào)：1454163