本文關(guān)鍵詞：大深徑比鎢孔電火花加工研究

  更多相關(guān)文章： 電火花加工 大深徑比小孔 電參數(shù) 表面形貌 金屬鍵合

【摘要】：大深徑比小孔的加工一直是機(jī)械加工領(lǐng)域的難題之一。電火花加工技術(shù)的非接觸式加工、無(wú)明顯宏觀作用力和“以柔克剛”等特點(diǎn),使其在加工深孔,尤其在加工難加工材料大深徑比孔時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此,大深徑比難加工材料孔類(lèi)零件的電火花加工技術(shù)已成為當(dāng)前加工技術(shù)研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。然而,在大深徑比小孔的電火花加工過(guò)程中也存在著明顯的局限性,如工具電極損耗大、加工效率低等問(wèn)題。本文針對(duì)深徑比超過(guò)80:1的大深徑比鎢孔零件的電火花加工技術(shù)進(jìn)行了研究,首先進(jìn)行鎢材料的電火花加工基礎(chǔ)工藝研究,系統(tǒng)分析了難加工鎢材料的電火花加工特性,并對(duì)加工電參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,為鎢孔的電火花加工電參數(shù)選擇提供依據(jù)。然后采用特殊加工工藝實(shí)現(xiàn)大深徑比鎢孔的加工。同時(shí)還對(duì)電火花加工中單脈沖放電形成的電蝕凹坑和多脈沖放電分布規(guī)律進(jìn)行研究,建立電火花加工完工件表面形貌形成過(guò)程仿真模型。本文主要研究工作和結(jié)論如下:(1)通過(guò)電火花加工基礎(chǔ)工藝試驗(yàn),定量分析了采用鎢電極進(jìn)行負(fù)極性加工過(guò)程中,峰值電流、間隙電壓、脈沖寬度、脈沖間隔對(duì)鎢材料電火花加工時(shí)材料去除率、電極損耗率以及表面粗糙度的影響規(guī)律,分析了材料去除和電極損耗機(jī)理。為實(shí)際加工生產(chǎn)中放電參數(shù)的選擇提供依據(jù)。(2)通過(guò)單脈沖放電試驗(yàn)獲取不同電參數(shù)條件下的凹坑形狀與尺寸,建立凹坑形狀尺寸與加工電參數(shù)的關(guān)系。分析電參數(shù)對(duì)放電凹坑尺寸的影響規(guī)律,并建立單脈沖放電條件下材料去除的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)一步考慮電火花加工過(guò)程中多脈沖連續(xù)放電條件下的疊加效應(yīng)與凹坑分布規(guī)律,應(yīng)用MATLAB模擬并仿真出理想狀態(tài)下電火花加工之后的工件表面的形貌,并計(jì)算出表面粗糙度和材料去除效率,進(jìn)而建立起電參數(shù)與工件表面形貌、表面粗糙度以及材料去除率的關(guān)系。(3)根據(jù)大深徑比難加工材料鎢孔的加工特點(diǎn)和應(yīng)用要求,提出不同的加工方案。通過(guò)探究試驗(yàn)最后采用電火花加工與金屬鍵合相結(jié)合的加工方法。首先選用尺寸完全相同兩塊的鎢板,在每片鎢板上用電火花加工截面出為半圓形的微溝槽,然后在鎢板表面鍍金屬鎳。最后,將兩片鎢板上的微溝槽對(duì)合,置于高溫高壓真空環(huán)境下進(jìn)行金屬鍵合,使兩塊鎢板形成一個(gè)整體,最終完成大深徑比難加工材料鎢孔的加工。
【關(guān)鍵詞】：電火花加工 大深徑比小孔 電參數(shù) 表面形貌 金屬鍵合
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG661
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 電火花加工技術(shù)概述10-14
• 1.1.1 電火花加工技術(shù)發(fā)展過(guò)程10-11
• 1.1.2 電火花加工的特點(diǎn)和影響因素11-14
• 1.2 小孔加工方法與研究現(xiàn)狀14-19
• 1.2.1 微小孔機(jī)械加工方法14-16
• 1.2.2 微小孔高能束加工方法16-17
• 1.2.3 微小孔電化學(xué)加工方法17-19
• 1.3 課題介紹19-24
• 1.3.1 項(xiàng)目研究背景19-20
• 1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.3.3 研究意義21-24
• 第2章 難加工鎢材料電火花加工基礎(chǔ)工藝屬性24-42
• 2.1 電參數(shù)試驗(yàn)方案24-27
• 2.1.1 電參數(shù)試驗(yàn)設(shè)備24-26
• 2.1.2 電參數(shù)試驗(yàn)方案26-27
• 2.2 電參數(shù)對(duì)材料去除率影響27-32
• 2.2.1 材料去除機(jī)理分析27-29
• 2.2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析29-31
• 2.2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果分析31-32
• 2.3 電參數(shù)對(duì)電極損耗率影響32-38
• 2.3.1 電極損耗機(jī)理分析32-34
• 2.3.2 電極損耗簡(jiǎn)化模型與形態(tài)34-36
• 2.3.3 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析36-38
• 2.4 電參數(shù)對(duì)表面粗糙度影響38-41
• 2.4.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析38-39
• 2.4.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析39-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 第3章 基于MATALB的表面形貌仿真系統(tǒng)42-62
• 3.1 單脈沖放電42-45
• 3.1.1 單脈沖放電熱源模型42-43
• 3.1.2 單脈沖放電材料去除模型43-45
• 3.2 放電參數(shù)對(duì)單個(gè)電蝕凹坑形狀的規(guī)律45-48
• 3.2.1 峰值電流對(duì)電蝕凹坑形狀影響規(guī)律47
• 3.2.2 脈沖電壓對(duì)電蝕凹坑形狀影響規(guī)律47-48
• 3.2.3 脈沖寬度對(duì)電蝕凹坑形狀影響規(guī)律48
• 3.3 多脈沖連續(xù)放電MATLAB仿真48-53
• 3.3.1 多脈沖放電分布模型建立48-50
• 3.3.2 多脈沖放電隨機(jī)分布仿真50-51
• 3.3.3 多脈沖放電邊緣分布仿真51-53
• 3.4 仿真與試驗(yàn)結(jié)果比較53-61
• 3.4.1 脈沖分布規(guī)律試驗(yàn)驗(yàn)證53
• 3.4.2 工件表面形貌比較53-55
• 3.4.3 表面粗糙度比較55-57
• 3.4.4 脈沖放電次數(shù)比較57-58
• 3.4.5 材料去除率比較58-61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 第4章 大深徑比難加工材料鎢孔加工62-81
• 4.1 微溝槽加工方案設(shè)計(jì)62-65
• 4.2 微溝槽電火花加工65-72
• 4.2.1 線形成型電極設(shè)計(jì)65-66
• 4.2.2 微溝槽電火花成型加工66-70
• 4.2.3 微溝槽電火花線切割加工70-72
• 4.3 鎢板高溫鍵合試驗(yàn)72-79
• 4.3.1 鎢板化學(xué)鍍鎳72-74
• 4.3.2 鎢板濺射鍍鎳74-76
• 4.3.3 鎢板高溫鍵合76-79
• 4.4 鍵合質(zhì)量分析與檢測(cè)79
• 4.5 本章小結(jié)79-81
• 第5章 總結(jié)與展望81-83
• 5.1 總結(jié)81-82
• 5.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文與研究成果清單87-88
• 致謝88

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