PAAS在电火花小孔加工中的作用机理及实验研究

发布时间：2017-04-14 16:19

  本文关键词：PAAS在电火花小孔加工中的作用机理及实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电火花加工技术作为特种加工中最重要的组成部分,较早的被发现并应用于实际工程中。电火花加工对被加工工件的硬度没要求、加工过程不会伴随宏观切应力、可加工复杂形状工件,这些优势让其在加工领域拥有着其他加工不可代替的地位。电火花小孔加工技术是电火花加工技术的一个重要分支,其基本加工原理与普遍电火花加工原理相同,都是依靠电极和工件间电火花脉冲放电产生的瞬时高温对工件材料进行蚀除,从而使工件的大小、形状及表面质量等达到加工要求。但是也存在自身的特殊性:加工小孔的直径一般为0.3-3mm,深径比20以上,这又使得电火花小孔加工有加工效率低、电极相对损耗大等不足。本文尝试使用不同浓度的分散剂聚丙烯酸钠(PAAS)作为电火花小孔加工工作液以弥补其加工中不足,并通过大量分析研究、模拟仿真和加工实验得到了工作液配比对电火花小孔加工的影响规律,本文主要研究内容如下:(1)通过研究分散剂PAAS在印染、陶瓷、涂料等领域中的应用原理,结合电火花小孔加工的加工原理,从而研究得到了电火花小孔加工时工作液使用不同浓度PAAS的作用机理(2)分别使用不同浓度的分散剂PAAS工作液对不同工件材料进行电火花小孔加工实验,得到了不同加工要求所对应的最佳工作液配比,通过实验证实了新的工作液可以有效提高电火花小孔加工速度、降低电极相对损耗、提高小孔加工的最大深径比。并通过对加工实验结果的分析,得到了不同工作液浓度对电火花小孔加工的影响,从而进一步验证了分散剂PAAS在作为电火花小孔加工工作液时的作用机理。(3)电火花小孔加工是利用放电脉冲产生的瞬间高温对被加工工件进行加工,在进行加工实验中发现,随着小孔加工深度的增加,工作液中的分散剂PAAS会发生碳化凝胶现象,使加工废液无法正常排出,反而阻碍正常的加工,为了缓解这种现象的发生,尝试使用了分散剂工作液与工件半浸液的电火花小孔加工方法,通过仿真、实验和分析,与原有加工工艺进行比较,验证该工艺是否可行。(4)为了克服分散剂PAAS发生碳化凝胶现象反而阻碍正常加工的问题,尝试采用工业中较为常用的耐高温分散剂羟基乙叉二膦酸(HEDP)作为电火花小孔加工工作液。使用不同浓度的分散剂HEDP作为工作液进行电火花小孔加工实验,并与PAAS工作液加工效果进行比较,为不同加工要求下工作液的选取进行参考依据。
【关键词】：电火花小孔加工 PAAS 作用机理 半浸液 HEDP
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG661
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 小孔加工技术发展综述11-13
• 1.1.1 电火花小孔加工11-12
• 1.1.2 电解小孔加工12
• 1.1.3 激光小孔加工12-13
• 1.1.4 超声小孔加工13
• 1.1.5 电子束小孔加工13
• 1.2 电火花小孔加工发展现状13-15
• 1.3 电火花小孔加工的发展趋势15-17
• 1.3.1 智能化16
• 1.3.2 微细化16
• 1.3.3 绿色环保化16
• 1.3.4 不导电材料的加工16
• 1.3.5 复合多种加工方式16-17
• 1.4 电火花小孔加工技术的优点与局限性17-18
• 1.5 课题的背景及研究的目的和意义18-19
• 1.6 本课题的研究内容和创新点19-21
• 1.6.1 本课题的研究内容19-20
• 1.6.2 本课题的创新点20-21
• 第二章 PAAS在电火花小孔加工中的作用机理研究21-39
• 2.1 电火花小孔加工原理的独特性21-22
• 2.2 分散剂PAAS应用22-28
• 2.2.1 分散剂PAAS介绍22-24
• 2.2.2 分散体系的稳定理论研究24-28
• 2.3 PAAS在电火花小孔加工中应用的可行性28
• 2.4 PAAS在电火花小孔加工中的作用机理28-37
• 2.4.1 晶格畸形作用28-30
• 2.4.2 增溶作用30-31
• 2.4.3 静电排斥作用31-32
• 2.4.4 工作液电导率32-36
• 2.4.5 工作液表面张力36-37
• 2.5 本章小结37-39
• 第三章 PAAS工作液的电火花小孔加工实验及研究39-63
• 3.1 电火花小孔加工实验条件39-42
• 3.1.1 实验设备39-41
• 3.1.2 PAAS工作液配制41-42
• 3.2 电火花小孔加工速度和电极相对损耗实验42-53
• 3.2.1 电火花小孔加工加工速度和电极相对损耗的定义42-43
• 3.2.2 304不锈钢的电火花小孔加工实验43-47
• 3.2.3 TC4钛合金的电火花小孔加工实验47-50
• 3.2.4 实验研究50-53
• 3.3 PAAS工作液稳定性实验53
• 3.3.1 稳定性实验设计53
• 3.3.2 实验结果及分析53
• 3.4 加工深径比实验53-56
• 3.4.1 深径比实验设计54
• 3.4.2 实验结果及分析54-56
• 3.5 电导率对电火花小孔加工速度的影响56-60
• 3.5.1 PAAS与PAA工作液的电火花小孔加工对比实验及分析56-59
• 3.5.2 NaCl工作液的电火花小孔加工对比实验及分析59-60
• 3.6 本章小结60-63
• 第四章 基于PAAS工作液的工艺改进研究及实验分析63-73
• 4.1 基于PAAS工作液的工艺改进研究意义63
• 4.2 复合分散剂工作液与工件半浸液的电火花小孔加工63-68
• 4.2.1 工件半浸液加工理论分析63-65
• 4.2.2 基于ANSYS的工件温度场仿真65-67
• 4.2.3 加工实验67-68
• 4.2.4 实验分析68
• 4.3 分散剂HEDP工作液的研究与实验分析68-71
• 4.3.1 分散剂HEDP简介69-70
• 4.3.2 HEDP工作液的电火花小孔加工实验70-71
• 4.3.3 实验分析71
• 4.4 本章小结71-73
• 第五章 总结与展望73-75
• 5.1 本论文研究的主要结论73-74
• 5.2 研究展望74-75
• 参考文献75-81
• 致谢81-83
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文83-85
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目85

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 叶军;卢智良;;高速电火花小孔加工技术简介[J];电加工;1990年03期

2 叶树林,刘晋春;高速电火花小孔加工机理的研究[J];电加工;1997年04期

3 ;六轴数控高效电火花小孔加工工艺及设备[J];世界制造技术与装备市场;2005年05期

4 曹明让,杨世春,杨胜强,乔允涛;电火花小孔加工速度的工艺试验研究[J];现代制造工程;2005年04期

5 曹明让;杨世春;杨胜强;乔允涛;;电火花小孔加工速度的工艺试验研究[J];电气制造;2006年02期

6 狄士春;褚旭阳;黄瑞宁;迟关心;;新型电火花小孔加工电极夹持机构的设计[J];电加工与模具;2006年04期

7 杨立朋;崔建伟;李金华;曹明让;;分散剂工作液电火花小孔加工工艺的试验研究[J];机械工程与自动化;2010年04期

8 曹明让;梁静波;;铜铬复合电极电火花小孔加工机理及试验研究[J];航天制造技术;2011年05期

9 邵明东;郭疆;孙继明;;碳化硼陶瓷电火花小孔加工精度的工艺研究[J];光机电信息;2011年12期

10 ;数控高效电火花小孔加工工艺及设备[J];机电新产品导报;1994年04期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 胡富强;张清芬;王燕青;白基成;;颗粒增强金属基复合材料电火花小孔加工间隙流场的建模与仿真[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年

2 王燕青;白基成;郭永丰;黄河;曹明让;梅剑虹;;高速电火花小孔加工放电间隙液固两相流场蚀除微粒分布数值模拟[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年

3 董新汉;;盒体隔板上小孔快速加工[A];第九届机械加工技术学术年会论文集[C];2004年

4 白基成;黄河;郭永丰;卢泽生;;高速电火花小孔加工电极损耗预测技术的研究[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年

5 白基成;黄河;郭永丰;卢泽生;;高速电火花小孔加工电极损耗预测技术的研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘维进;ZrO_2/Cu复合电极电火花小孔加工温度场仿真与实验[D];太原理工大学;2016年

2 唐浩峰;PAAS在电火花小孔加工中的作用机理及实验研究[D];太原理工大学;2016年

3 庚小迪;辅以磁场的水分散剂工作液电火花小孔加工工艺研究[D];太原理工大学;2011年

4 杨立朋;水分散剂工作液电火花小孔加工间隙流场及加工工艺研究[D];太原理工大学;2010年

5 张俊清;高速流场下电火花小孔加工试验及应用研究[D];南京航空航天大学;2014年

6 褚旭阳;电火花小孔加工电极夹持机构的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

7 梁静波;电火花小孔加工理论及镀铬铜电极的试验研究[D];太原理工大学;2012年

8 张晶晶;削边电极电火花小孔加工仿真及试验研究[D];太原理工大学;2013年

9 安海亮;复合电极与分散剂工作液电火花小孔加工工艺研究[D];太原理工大学;2014年

10 乔允涛;小孔特种加工理论及方法的试验研究[D];太原理工大学;2003年

  本文关键词：PAAS在电火花小孔加工中的作用机理及实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：306394