發(fā)布時(shí)間：2020-07-25 15:15

【摘要】：隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展,機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展的步伐越來(lái)越快,難加工材料(高溫合金、鈦合金)廣泛應(yīng)用于裝備制造業(yè),而電火花銑削是對(duì)這些材料進(jìn)行加工的一種特種加工方法,它是由機(jī)床主軸帶動(dòng)電極作簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),使得電極與工件之間產(chǎn)生火花放電作用加工出所需要的零件,它不受工件強(qiáng)度、硬度特性的影響,而且擁有多軸軌跡運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),以其加工復(fù)雜型腔時(shí)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)受到廣泛關(guān)住。然而,由于脈沖電源能量的限制,傳統(tǒng)的電火花銑削加工效率不高,針對(duì)這一問(wèn)題,提出了電極快速進(jìn)給放電燒蝕分層銑削加工的技術(shù),使用氧氣作為工作介質(zhì),且電極懸浮在工件上方進(jìn)行放電銑削。一是改變了材料蝕除的能量來(lái)源,借助于氧氣與達(dá)到燃點(diǎn)的金屬基體燃燒產(chǎn)生的巨大化學(xué)能來(lái)進(jìn)一步蝕除材料;二是電極懸浮在工件上方,使得放電基本僅在電極端部進(jìn)行,電極側(cè)面基本不發(fā)生火花放電,解決了一般電火花銑削電極側(cè)部放電后電極損耗不規(guī)則、不規(guī)律,難于進(jìn)行電極補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題,且電極快速移動(dòng)和本身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使加工更加穩(wěn)定。本文的主要工作如下:1)設(shè)計(jì)并搭建電極快速進(jìn)給放電燒蝕分層銑削加工平臺(tái),對(duì)電極旋轉(zhuǎn)裝置、氣體供應(yīng)系統(tǒng)、工件裝夾裝置、伺服控制裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造,便于后續(xù)試驗(yàn)工作的開展。2)對(duì)電極快速進(jìn)給放電燒蝕分層銑削加工的加工機(jī)理進(jìn)行探討,主要從能量來(lái)源、放電通道形成過(guò)程、放電加工的狀態(tài)、放電蝕除顆粒、加工表面形貌等方面進(jìn)行深入的研究。3)以常規(guī)電火花銑削,電火花燒蝕銑削和電極快速進(jìn)給放電燒蝕分層銑削這幾種加工方式進(jìn)行相同試驗(yàn)參數(shù)下的對(duì)比試驗(yàn),分析表明,電極快速進(jìn)給放電燒蝕分層銑削,其材料蝕除效率是普通電火花銑削的11.2倍,電極相對(duì)損耗比電火花銑削降低86%,彰顯了所提出的加工方法在材料蝕除率和電極損耗方面的優(yōu)越性。4)以模具鋼Cr12作為加工材料,進(jìn)行電極快速進(jìn)給放電燒蝕分層銑削加工工藝試驗(yàn)。試驗(yàn)研究了各種影響因素(脈寬、脈間、放電電流、氧氣壓力)對(duì)材料蝕除效率、電極損耗的影響規(guī)律,結(jié)果表明:放電能量增大,材料蝕除效率提高,電極體積損耗下降;氧氣壓力提高,燃燒氧化反應(yīng)的強(qiáng)度變強(qiáng),材料蝕除率也隨之提高。5)對(duì)電極快速進(jìn)給放電燒蝕分層銑削的加工特性,即良好的形狀精度和尺寸精度,以及加工斜面時(shí)層與層之間的光滑過(guò)渡的特性進(jìn)行分析,并采用實(shí)際工件型腔銑削試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG54
【圖文】：

圖 1.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪耐熱合金，是用鐵、鎳、鈷等元素作為基體的多種元，其強(qiáng)度依然很高，切削加工難以進(jìn)行。一般，加工金屬工件的好幾倍，且在高溫高壓下，加工時(shí)受到的的塑性變形，使得高溫合金表面材料強(qiáng)化、硬度提高伸率超過(guò) 40%，這些因素都增加了高溫合金的切削難雜工況下進(jìn)行正常穩(wěn)定工作，如在 600～1000℃的溫相當(dāng)應(yīng)力的前提下穩(wěn)定工作，都與其擁有的優(yōu)良的熱渦輪增壓器（如圖 1.2）、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、汽油、增壓器）以及核工業(yè)等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用。

圖 1.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪合金，是用鐵、鎳、鈷等元素作為基體的多強(qiáng)度依然很高，切削加工難以進(jìn)行。一般，工件的好幾倍，且在高溫高壓下，加工時(shí)受性變形，使得高溫合金表面材料強(qiáng)化、硬度超過(guò) 40%，這些因素都增加了高溫合金的切況下進(jìn)行正常穩(wěn)定工作，如在 600～1000℃應(yīng)力的前提下穩(wěn)定工作，都與其擁有的優(yōu)良增壓器（如圖 1.2）、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、壓器）以及核工業(yè)等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用。

南京航空航天大學(xué)學(xué)位碩士論文強(qiáng)度鋼。由于這種材料擁有強(qiáng)度較強(qiáng)、硬度較高的其在比強(qiáng)度、比剛度以及韌性方面特性優(yōu)良，在航架（如圖 1.3）、翼梁、承力螺栓等，它能夠減輕結(jié)在航空上得到廣泛的應(yīng)用。高強(qiáng)度鋼在飛機(jī)上也得要有飛機(jī)起降裝置，飛機(jī)軸承，飛機(jī)結(jié)構(gòu)體，以及

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2769997