【摘要】：目前,科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,人們?cè)谏a(chǎn)加工過程中既需要保證工件的加工質(zhì)量又要保證加工過程綠色無污染。隨著電火花線切割技術(shù)的發(fā)展,電火花線切割技術(shù)采用氣體介質(zhì)加工的工件表面粗糙度小于液體介質(zhì)中加工的工件表面粗糙度,氣中介質(zhì)極間放電機(jī)理、材料蝕除機(jī)理、工件的微觀結(jié)構(gòu)不同于液體介質(zhì)。首先,本文對(duì)氣中電火花線切割放電過程機(jī)理深入分析,通過對(duì)溫度場(chǎng)微元熱分析并結(jié)合放電通道的移動(dòng),建立了氣中移動(dòng)熱源溫度場(chǎng)傳熱模型,并推出移動(dòng)高斯熱源的熱流密度公式;接著確定放電通道半徑、施加在溫度場(chǎng)上的初始與邊界條件。其次,根據(jù)實(shí)際加工工件建立合適的仿真模型,施加熱流密度及約束力進(jìn)行仿真分析,得到氣中移動(dòng)熱源、靜止熱源放電狀態(tài)下Cr12Mo V工件表面溫度場(chǎng)的變化規(guī)律;將靜止熱源和移動(dòng)熱源下的溫度場(chǎng)形貌進(jìn)行對(duì)比,根據(jù)移動(dòng)熱源仿真溫度場(chǎng)的分布,建立單個(gè)電蝕坑模型,然后對(duì)仿真的單個(gè)電蝕坑模型進(jìn)行修正,求解電蝕坑體積;實(shí)際加工過程中,工件材料蝕除是大量電蝕坑的共同作用,相互重疊,通過分析確定了電蝕坑排列為多級(jí)重疊,蝕除體積看作是長(zhǎng)方體體積;然后對(duì)仿真中峰值電流、脈沖寬度的變化造成工件表面電蝕坑幾何尺寸大小、體積的影響進(jìn)行深入分析。再次,電極絲的振動(dòng)雖然不同于工藝參數(shù)對(duì)電火花線切割的影響,但它也是影響加工的質(zhì)量、效率原因之一。對(duì)氣中電火花線切割電極絲受力分析,建立電極絲橫向振動(dòng)受力模型;分別從導(dǎo)輪跨距、電極絲張緊力和放電合力方面對(duì)電極絲進(jìn)行模態(tài)分析,并分析導(dǎo)輪跨距、電極絲張緊力和放電合力的變化給電極絲固有頻率、振幅帶來的影響。最后,本文采用單因素實(shí)驗(yàn)方法,在液體介質(zhì)中進(jìn)行粗加工實(shí)驗(yàn),氣體介質(zhì)中精加工實(shí)驗(yàn),對(duì)比兩種介質(zhì)下的工件表面形貌,分析實(shí)際加工過程中工藝參數(shù)變化對(duì)工件表面質(zhì)量、蝕除體積的影響。將實(shí)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果與仿真計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證建立模型的合理性及仿真研究的可行性。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TG484
【圖文】：

1-自我調(diào)節(jié)部分 2-電極 3-工件 4-工作液 5-脈沖電源圖 1-1 電火花機(jī)床外觀示意圖Fig.1-1 Electric spark forming machine tool processing diagram

1-儲(chǔ)絲桶 2-電極絲 3-上導(dǎo)論 4-脈沖電源5-工作液 6-工作液泵 7-工件 8-下導(dǎo)論圖 1-2 電火花線切割機(jī)床內(nèi)部圖Fig.1-2 Electric spark wire cutting machine tool processing diagram電火花線切割機(jī)理探索現(xiàn)狀

如圖2-1 所示。電火花線切割每次脈沖放電產(chǎn)生一個(gè)電蝕坑，大量的脈沖放電產(chǎn)生大量的電蝕坑，去除的體積就是這些電蝕坑相互交疊的結(jié)果，因此，人們將連續(xù)脈沖拆分成單脈沖研究電火花線切割。在加工時(shí)，氣體比液體阻力小，氣體中放電通道較小，放電時(shí)產(chǎn)生的爆炸力比液體介質(zhì)產(chǎn)生的爆炸力小。工件表面產(chǎn)生凹坑范圍大且淺比較平緩，所以表面粗糙度相對(duì)較小。因此，需對(duì)氣中單脈沖電火花放電研究加強(qiáng)力度。(1)放電通道完成 (2)材料熔化、氣化

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2789988