超聲振動電火花復合加工是一種結合超聲加工優(yōu)勢和電火花加工優(yōu)勢的復合加工方法,超聲振動的引入會改變電火花加工間隙流場的運動和加工屑的排出。本研究的目的是探究工件豎直超聲振動對不同放電間隙、不同電極直徑和不同加工深度間隙流場運動的影響規(guī)律,并分析超聲振動引起的流場運動對電火花加工工藝指標的影響。首先理論分析了工件豎直超聲振動對電火花放電、加工液流動和加工屑排出的影響。通過理論分析發(fā)現(xiàn):工件豎直超聲振動可以增加電火花放電的幾率、擴大電火花加工液的耐壓范圍,同時使加工間隙流場的壓力在、、zyx方向上產(chǎn)生反復循環(huán)變化,這些都有利于電火花的穩(wěn)定、持續(xù)加工。接著設計出了一套用于裝夾在常規(guī)電火花成型機床上的工件豎直超聲振動裝置,基于ANSYS模態(tài)仿真確定了與超聲諧振系統(tǒng)匹配較佳的工件試樣尺寸,并將設計好的超聲振動裝置安裝在EDM450/60NC型電火花數(shù)控機床上,進行相關的調(diào)試和校驗。其次,利用Fluent軟件對放電間隙為40μm、55μm、65μm和75μm的工件豎直超聲振動電火花加工間隙流場進行仿真,并進行了相應的常規(guī)電火花和工件豎直超聲振動電火花加工試驗。結果發(fā)現(xiàn):放電間隙的縮小會增大間隙流場的流速和壓力變化范圍、縮短加工屑的排出時間;工件豎直超聲振動對電火花的加工效率和加工質(zhì)量有一定的提升作用,但過大的加工液流速和壓力變化范圍反而會降低這種提升作用。最后,仿真分析了超聲振動對不同電極直徑和不同加工深度電火花加工間隙流場流速、壓力及加工屑排出的影響,并進行相應的常規(guī)電火花和超聲電火花加工試驗。結果發(fā)現(xiàn):常規(guī)電火花加工過程中存在較為明顯的面積效應和深度效應,工件附加豎直超聲振動引起的加工液往復循環(huán)流動可以有效抑制面積效應和深度效應,提升電火花的加工速度和加工精度,同時也會增加電極的損耗量和加工后小孔的尺寸誤差。
【學位單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG666
【部分圖文】：

幾種常用的電火花排屑方式

圖 1.4 電極絲超聲振動電火花復合加工示意圖[38[39,40]提出了一種工具電極超聲振動輔助驗設備。山東大學的董春杰[41]等研制出了用硅電極對 65Mn 鋼進行了表面強化試驗

間隙流場三維模型
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本文編號：2865724