混粉電火花加工是一種新型加工工藝,通過在工作液中添加微細(xì)粉末,顯著改善加工表面粗糙度。電火花加工表面粗糙度的形成與放電蝕坑大小有直接關(guān)系,而放電蝕坑大小與單次脈沖放電溫度場有密切聯(lián)系。為了進(jìn)一步提高混粉加工表面質(zhì)量,利用ANSYS軟件對放電點(diǎn)溫度場進(jìn)行了模擬與分析,得到了工件表層溫度場的分布規(guī)律,揭示了材料去除機(jī)制,闡明了加工表面粗糙度與溫度場的關(guān)系,對預(yù)測和改善混粉加工表面質(zhì)量及日后生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)。 

【文章來源】：機(jī)床與液壓. 2020,48(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

有限元模型

熱載荷施加如圖2所示,在工件加工表面小于放電通道半徑的區(qū)域范圍,輸入熱流密度q;在大于放電通道半徑的區(qū)域范圍,工作液與工件表面發(fā)生熱對流[9]。模型其他邊界為恒溫區(qū)域;模型其他區(qū)域?yàn)闊醾鲗?dǎo)區(qū)域。運(yùn)用ANSYS對單脈沖放電溫度場進(jìn)行分析時(shí),需將熱流密度及熱對流施加到分析對象的幾何模型上。2.5 求解與結(jié)果分析

在上述加工參數(shù)下,運(yùn)用ANSYS軟件仿真得到單脈沖放電溫度場分布云圖,如圖3所示。由圖得知最高溫度發(fā)生在工件加工表面的放電通道中心區(qū)域,高達(dá)6 170 ℃,明顯超過45鋼材料的熔點(diǎn)及沸點(diǎn),所以會(huì)有部分材料被熔化和氣化,形成熔池。在ANSYS軟件中通過定義路徑,將溫度映射到當(dāng)前路徑,得到溫度沿模型徑向及軸向方向的變化曲線,如圖4、5 所示。可以看出,在放電區(qū)域范圍的中心點(diǎn)處溫度最高,隨著模型徑向尺寸的增大,溫度迅速下降。在徑向尺寸r=27.7 μm 處,溫度為1 500 ℃,在軸向尺寸h=8.5 μm 處,溫度也為1 500 ℃,均達(dá)到45鋼材料的熔點(diǎn)。在模型中溫度超過熔點(diǎn)的區(qū)域,其材料將被熔化或氣化,形成放電蝕坑,最終決定工件表面粗糙度。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3330779