【摘要】：基于流體動力斷弧的高速電弧放電加工(Blasting erosion Arc machining,BEAM)是一種利用高速流場控制電弧放電,高效蝕除工件材料的特種加工新技術(shù)。該技術(shù)從原理到實現(xiàn)都與傳統(tǒng)的電火花放電加工(EDM)有著本質(zhì)區(qū)別。將高能量密度的電弧、具有三維型面的多孔電極、極間的高速工作液流場以及多軸聯(lián)動進(jìn)給這四種關(guān)鍵要素的有效結(jié)合,實現(xiàn)了一種新型而高效的材料去除加工方法。采用石墨集束電極對典型的難切削材料——鎳基高溫合金GH4169進(jìn)行了高速電弧放電加工。試驗結(jié)果表明,在放電峰值電流為500 A時,最大材料去除率可達(dá)14 000 mm3/min,而最小電極相對損耗比不超過1%,且加工后工件的表面硬度低于基體硬度,再鑄層和熱影響層厚度均小于100μm,有利于切削等后續(xù)半精加工工藝的開展。由此可見,高速電弧放電加工的工藝特性使其非常適合于難切削材料的大余量去除加工。使用多孔成形電極分別對不同形狀的型腔樣件進(jìn)行了層銑和沉入式高速電弧放電加工,證明了其高效加工三維特征零部件的能力。
[Abstract]:High Speed Arc discharge Machining (Blasting erosion Arc machining,BEAM) based on hydrodynamic arc breaking is a new special machining technology which uses high speed flow field to control arc discharge and efficiently erode workpiece material. The principle and implementation of this technology are essentially different from the traditional (EDM). A new and efficient material removal and processing method is realized by combining the four key elements of high energy density arc, porous electrode with three dimensional surface, high speed working liquid flow field between poles and multiaxial linkage feed. High speed arc discharge machining of nickel base superalloy GH4169, a typical refractory material, was carried out by graphite cluster electrode. The experimental results show that when the peak discharge current is 500A, the maximum material removal rate can reach 14 000 mm3/min, and the minimum relative loss ratio of the electrode is less than 1, and the surface hardness of the workpiece is lower than that of the matrix. The thickness of the recast layer and the heat affected layer are less than 100 渭 m, which is beneficial to the development of the subsequent semi-finishing process such as cutting. It can be seen that high speed arc discharge machining is suitable for large margin removal of hard cutting materials. Layer milling and sinking high speed arc discharge machining of cavity samples with different shapes have been carried out by using porous forming electrodes. The ability of high efficiency machining of 3D characteristic parts has been proved.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)機(jī)械系統(tǒng)與振動國家重點實驗室;上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51235007,51421092)
【分類號】：TG661

【參考文獻(xiàn)】

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1 葉軍;吳國興;萬符榮;吳強(qiáng);徐琳俊;盧高峰;;數(shù)控高效放電銑加工脈沖電源參數(shù)正交試驗研究[J];電加工與模具;2011年06期

2 儲召良;趙萬生;顧琳;;抬刀運動對電火花加工電蝕產(chǎn)物濃度的影響[J];機(jī)械工程學(xué)報;2013年11期

3 國為民;趙明漢;董建新;曾強(qiáng);張龍飛;燕平;;FGH95鎳基粉末高溫合金的研究和展望[J];機(jī)械工程學(xué)報;2013年18期

4 洪漢;顧琳;徐輝;趙萬生;;側(cè)銑式高速電弧放電加工的極間流場仿真及加工試驗[J];機(jī)械工程學(xué)報;2015年09期

5 關(guān)有俊,鮑衛(wèi)仁,呂永康,謝克昌;電弧等離子體發(fā)生器特性的研究[J];太原理工大學(xué)學(xué)報;2004年02期

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1 向小莉;趙萬生;顧琳;;集束電極的CAD/CAM軟件開發(fā)及制備[J];電加工與模具;2012年03期

2 趙萬生;顧琳;徐輝;李磊;向小莉;;基于流體動力斷弧的高速電弧放電加工[J];電加工與模具;2012年05期

3 李麗;程祥;李志永;牛宗偉;;Cu-SiC復(fù)合電極電火花加工燒結(jié)NdFeB永磁體的研究[J];功能材料;2013年22期

4 徐輝;洪漢;顧琳;趙萬生;;高速電弧放電加工的多孔電極制備[J];電加工與模具;2014年03期

5 高建紅;李文輝;劉倫倫;王海龍;侯朋坤;;鈦合金和鎳合金加工用新型刀具材料的研究進(jìn)展[J];機(jī)械工程材料;2014年12期

6 劉蜀陽;韓志宏;;正極性電火花加工的損耗機(jī)理及其參數(shù)分析[J];電子學(xué)報;2014年12期

7 徐斌;王振龍;伍曉宇;雷建國;阮雙琛;;三維隊列微電極在微細(xì)電火花加工的應(yīng)用[J];光學(xué)精密工程;2015年05期

8 王仲勛;代麗華;陳小平;;等離子割炬噴嘴冷卻水道流場仿真[J];煤礦機(jī)械;2012年01期

9 郭延艷;管云飛;;陶瓷刀具高速車削GH4169高溫合金切屑實驗[J];黑龍江科技學(xué)院學(xué)報;2013年05期

10 高利平;張穎;;基于電火花銑削加工的電極設(shè)計及制備工藝[J];科技視界;2014年03期

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1 徐輝;洪漢;顧琳;趙萬生;;高速電弧放電加工的多孔電極制備[A];第15屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2013年

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1 張義順;等離子-MIG焊接方法及其雙弧復(fù)合特性的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2006年

2 郭文杰;航天器大氣環(huán)境模擬用高壓大功率電弧加熱器電源系統(tǒng)研究[D];北京交通大學(xué);2008年

3 郝兆朋;切削GH4169的相關(guān)機(jī)理及高效切削技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 朱國征;微細(xì)電火花加工微噴陣列孔孔徑一致性及相關(guān)裝置的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

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1 陳明敏;連續(xù)弧等離子點火電源技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 許佐明;水射流等離子弧動態(tài)伏安特性[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

3 許維革;等離子割炬冷卻系統(tǒng)分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2007年

4 趙君瑞;水下等離子割炬體的設(shè)計研究與應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2009年

5 萬磊;等離子點火系統(tǒng)電源研制[D];北京交通大學(xué);2009年

6 徐彪;低溫等離子體技術(shù)在高分子材料表面改性中的應(yīng)用研究[D];南京理工大學(xué);2008年

7 胡庚;基于DSP的等離子點火數(shù)字化控制系統(tǒng)[D];北京交通大學(xué);2010年

8 陳飛;螺紋冷滾壓參數(shù)實驗研究[D];太原科技大學(xué);2012年

9 儲召良;電極抬刀運動與電火花加工性能研究[D];上海交通大學(xué);2013年

10 宋云龍;難加工材料EDM低電極損耗銑削工藝研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

【二級參考文獻(xiàn)】

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1 趙萬生;劉晉春;袁哲俊;增l⒙【，

本文編號：2326654