本文關鍵詞：單脈沖移動放電點溫度場及通道電流振蕩特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：經(jīng)過七十余年的發(fā)展,電火花加工被廣泛應用于精密零件、難加工材料等的加工。但加工的機理研究的相對滯后已經(jīng)在一定程度上制約了電火花加工技術的進一步擴展。近年來,新的觀測和仿真技術,如高速攝像技術、數(shù)字信號處理和有限元技術,應用到電火花加工上,對理解電火花加工的機理有著幫助。本文應用ANSYS仿真技術建立了材料去除的有限元模型,并與單脈沖實驗得到的結(jié)果進行了比較;針對特定階段的電流信號進行測量,并用快速傅里葉變換進行了初步分析。電火花加工后的表面是由無數(shù)個放電坑組成的。因此,研究單個脈沖的放電是研究多脈沖放電的基礎。在一次正常的火花的放電過程中,從絕緣介質(zhì)被擊穿形成放電通道到放電結(jié)束,通道內(nèi)的等離子體可以看成熱源,需要對熱源的特性進行詳細分析。該熱源在某一時刻呈現(xiàn)二維高斯分布,熱源的半徑隨著加工電流和放電時間變化,并且,等離子體的中心位置一直在移動�；谝源�,建立了有限元仿真模型。模型考慮了材料的熱學物理性質(zhì)隨溫度的變化,實現(xiàn)了非均勻網(wǎng)格的自動劃分。利用現(xiàn)有的機床,實現(xiàn)了單脈沖放電,并比較了在不同加工電流和脈沖寬度下的放電坑半徑的大小,發(fā)現(xiàn)趨勢符合實際的加工。在所選擇的參數(shù)條件下,整個模型具有65%以上的精度。放電通道的電流信號反映著實際加工的物理狀況。對放電通道內(nèi)電流振蕩的特性的研究有著重要的理論與實際意義。為了簡化,對放電達到相平衡時的電流信號進行采樣,此時可以將整個放電系統(tǒng)當成一個線性時不變系統(tǒng),通過快速傅里葉變換得到其頻譜圖。發(fā)現(xiàn)不同加工電流,不同極性,不同電極材料的頻譜有所不同。對振蕩信號的可能來源進行分析歸類,包括:脈沖電源,機床自動調(diào)節(jié)的進給,等離子體的振蕩,高溫熔融金屬的運動,并首次提出了以整個晶粒為單位對電流的影響,為了驗證所提模型的有效性,將單個晶�？闯珊唵蔚亩A振動模型,進行了單個方向上的振動頻率計算,發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果與實測結(jié)果有一定程度的符合。
【關鍵詞】：電火花 放電點移動 溫度場 電流振蕩 信號來源
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG661
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 課題來源10
• 1.2 電火花加工理論研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 放電通道研究10-12
• 1.2.2 單脈沖與多脈沖放電研究及仿真12-14
• 1.2.3 間隙流場研究及仿真14-15
• 1.2.4 放電信號檢測與控制方面15-16
• 1.3 電火花加工技術應用現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 不同絕緣介質(zhì)中電火花加工16-17
• 1.3.2 電火花銑削17
• 1.3.3 超聲輔助與磁場輔助電火花加工17-18
• 1.3.4 混粉加工18
• 1.3.5 難加工材料18-19
• 1.3.6 脈沖電源19
• 1.3.7 其他方面19-20
• 1.4 電火花加工特性20
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 移動放電點單脈沖放電模型22-39
• 2.1 引言22
• 2.2 傳熱理論模型22-23
• 2.3 放電時能量分配23-24
• 2.4 放電通道熱源半徑24-25
• 2.5 熱源模型25-27
• 2.6 放電點移動27-28
• 2.7 材料熱物性和相變28-29
• 2.8 有限元模型29-38
• 2.8.1 幾何模型及網(wǎng)格的劃分29-31
• 2.8.2 初值條件與邊界條件31
• 2.8.3 熱流加載31-33
• 2.8.4 結(jié)果與討論33-38
• 2.9 本章小結(jié)38-39
• 第三章 單脈沖實驗39-49
• 3.1 引言39
• 3.2 單脈沖實驗39-42
• 3.3 實驗與仿真結(jié)果42-48
• 3.3.1 同一加工電流下不同脈沖寬度放電坑仿真與實驗結(jié)果對比42-47
• 3.3.2 同一脈沖寬度下不同加工電流放電坑仿真與實驗結(jié)果對比47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第四章 放電通道電流振蕩特性研究49-67
• 4.1 引言49
• 4.2 信號分析與變換49-51
• 4.3 參數(shù)的確定和信號的采集51-53
• 4.4 加工波形及分析53-63
• 4.4.1 鎢為工具電極時不同參數(shù)下加工波形53-58
• 4.4.2 銅為工具電極時不同參數(shù)下加工波形58-62
• 4.4.3 電流FFT變化后波形與電流、材料之間的關系62-63
• 4.5 實驗結(jié)果討論63-66
• 4.5.1 電流振蕩信號來源分類63-64
• 4.5.2 晶粒振動模型64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第五章 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 結(jié)論67
• 5.2 展望67-69
• 參考文獻69-74
• 致謝74-75
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文75-77

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 栗巖，，趙萬生，馮曉光，韋紅雨;電火花加工放電點位置在線檢測的研究進展[J];電加工;1996年06期

2 ;[J];;年期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 彭威震;單脈沖移動放電點溫度場及通道電流振蕩特性研究[D];上海交通大學;2015年

2 孫瑾;數(shù)控短電弧加工機床極間放電點目標跟蹤設計[D];新疆大學;2008年

3 張明瑋;微細電火花線電極磨削系統(tǒng)及放電點波動特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

  本文關鍵詞：單脈沖移動放電點溫度場及通道電流振蕩特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：261994