短电弧铣削加工参数与电极损耗补偿研究
发布时间：2021-07-18 11:43
短电弧加工技术作为一种特种加工方法,其利用工具电极和工件间大电流放电实现材料的蚀除,在处理镍基高温合金钢、钛合金等耐高温、高强度、难加工材料时具有显著优点。目前围绕放电铣削工艺研究主要集中在电火花铣削方面,短电弧铣削加工工艺研究较少。在短电弧加工中,电极损耗直接影响铣削加工效率和精度,传统电极损耗根据经验值取值,其难以满足绿色和精密加工的需要。以短电弧铣削加工参数与电极损耗补偿研究为对象,主要研究内容包括:1、开展了碳钢、石墨两种电极材料与铣削加工表面粗糙度和电极损耗率影响关系的实验对比,相关实验结果表明:石墨电极损耗明显低于碳钢电极损耗,但基于石墨电极铣削,工件表面粗糙度在100?m上下,碳钢电极铣削表面粗糙度在30?m。2、进行了短电弧铣削加工电压、单次切削深度和电极转速与工件的材料去除率、表面粗糙度和电极损耗率影响关系的研究,相关实验结果表明:加工电压越大,材料去除率增加,效率提升,但电极损耗增大、加工精度降低;加工单次切削深度越大,材料去除率增加,效率提升,但电极损耗增大,加工精度降低;一定范围内电极转速增大可提高短电弧铣削加工中加工精度和加工效率,电极损耗增大。3、基于BP神...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
表面粗糙度测试仪器测量时每一个槽总长度为80mm,在每一个槽的20mm处开始每隔20mm测量一
图 2-4 表面粗糙度测试仪器测量时每一个槽总长度为 80mm,在每一个槽的 20mm 处开始每隔 20mm 测测量一次的长度为 10mm，一个槽总共测量三位位置，评价指标由于加工是很好，这里不选用轮廓最大高度差 Rz ,采用轮廓算术平均偏差 Ra。2 不同电极材料铣削特性电极材料分别使用不一般钢和内心为石墨的复合电极材料，工件尺mmX250mmX25mm,电极和工件如下图 2-5 所示
图 2-6 不同电极材料对电极损耗率的影响验结果如图 2-6 所示，在使用石墨复合电极材料加工不锈钢时，随着加，电极损耗率减小且损耗率在 10%以内。当时使用不锈钢(Q235)做电极损耗率随加工电压的增大而减小，而且电极损耗率远大于石墨电极材看表 2-1 可知 Q235 的熔点在 1495℃，远低于石墨的熔点，在短电弧铣35 电极更易被放电铣削加工能量蚀除掉，且放电铣削加工能量越大，不蚀除故。而石墨电极加工时电流上升不快，导致碳不易被气化，且碳具得碳电极在加工时能够吸收被电离出来的游离碳，在碳电极端形成新续加工会提前蚀除吸收游离碳形成的加工层，且电压越大，放电能量越工时越容易形成新的。极加工之后的表面纹理如下图 2-7 所示，图种分别在 15、18、21 和 24面纹理。由图可知随着加工电压的的增大，放电脉冲能量越大，放电被的颗粒越大，加工后工件表面越凹凸不平，表面质量越差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电极材料及极性对短电弧铣削镍基高温合金影响的研究[J]. 许燕,何巍杨,周建平,孙延龙. 制造技术与机床. 2018(06)
[2]不同工具电极材料对短电弧铣削加工GH4169的影响研究[J]. 李雪芝,周建平,王恪典,许燕. 电加工与模具. 2017(03)
[3]不同电极材料的短电弧铣削加工效率研究[J]. 李雪芝,周建平,许燕. 机床与液压. 2017(11)
[4]灰色理论在慢走丝线切割加工中的应用[J]. 肖帮东,张国军,徐中,黄浩,陈志. 机械科学与技术. 2017(01)
[5]基于L-M算法的BP神经网络预测短电弧加工表面质量模型[J]. 李雪芝,周建平,许燕,王博. 燕山大学学报. 2016(04)
[6]TC4钛合金电火花高效铣削加工效率研究[J]. 郭成波,狄士春,韦东波,宋云龙,吴湘. 兵工学报. 2015(11)
[7]高速电弧放电加工的工艺特性研究[J]. 徐辉,顾琳,赵万生,洪汉,张发旺,陈吉朋. 机械工程学报. 2015(17)
[8]基于流体动力断弧的高速电弧放电加工[J]. 赵万生,顾琳,徐辉,李磊,向小莉. 电加工与模具. 2012(05)
[9]Cooperative extended rough attribute reduction algorithm based on improved PSO[J]. Weiping Ding 1,2,* , Jiandong Wang 1 , and Zhijin Guan 2 1. College of Computer Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, P. R. China; 2. School of Computer Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, P. R. China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2012(01)
[10]基于MATLAB的短电弧加工工艺模型回归分析与研究[J]. 马博,梁楚华,周建平. 机械工程与自动化. 2011(02)
博士论文
[1]放电铣削高效加工技术研究[D]. 郭成波.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]电极快速进给放电烧蚀分层铣削高效加工技术研究[D]. 杨冬雷.南京航空航天大学 2018
[2]五轴短电弧加工专用数控系统开发[D]. 龙令.华中科技大学 2016
[3]短电弧高速铣削加工工艺研究[D]. 王海蛟.山东大学 2015
[4]短电弧放电参数对工件表面质量影响的实验研究[D]. 刘宏胜.新疆大学 2014
[5]钛合金电火花高效铣削电极运动轨迹控制及工艺研究[D]. 郭成波.哈尔滨工业大学 2011
[6]DHK6630短电弧加工机床数控系统设计与实现[D]. 黄立华.新疆大学 2010
[7]直流运动电弧铣削加工系统构建与工艺实验[D]. 王用贤.清华大学 2009
[8]短电弧加工工件表面完整性的研究与分析[D]. 赵二明.新疆大学 2009
[9]短电弧加工中大电流参数采集系统的研究[D]. 田锋.新疆大学 2007
本文编号：3289511
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
表面粗糙度测试仪器测量时每一个槽总长度为80mm,在每一个槽的20mm处开始每隔20mm测量一
图 2-4 表面粗糙度测试仪器测量时每一个槽总长度为 80mm,在每一个槽的 20mm 处开始每隔 20mm 测测量一次的长度为 10mm，一个槽总共测量三位位置，评价指标由于加工是很好，这里不选用轮廓最大高度差 Rz ,采用轮廓算术平均偏差 Ra。2 不同电极材料铣削特性电极材料分别使用不一般钢和内心为石墨的复合电极材料，工件尺mmX250mmX25mm,电极和工件如下图 2-5 所示
图 2-6 不同电极材料对电极损耗率的影响验结果如图 2-6 所示，在使用石墨复合电极材料加工不锈钢时，随着加，电极损耗率减小且损耗率在 10%以内。当时使用不锈钢(Q235)做电极损耗率随加工电压的增大而减小，而且电极损耗率远大于石墨电极材看表 2-1 可知 Q235 的熔点在 1495℃，远低于石墨的熔点，在短电弧铣35 电极更易被放电铣削加工能量蚀除掉，且放电铣削加工能量越大，不蚀除故。而石墨电极加工时电流上升不快，导致碳不易被气化，且碳具得碳电极在加工时能够吸收被电离出来的游离碳，在碳电极端形成新续加工会提前蚀除吸收游离碳形成的加工层，且电压越大，放电能量越工时越容易形成新的。极加工之后的表面纹理如下图 2-7 所示，图种分别在 15、18、21 和 24面纹理。由图可知随着加工电压的的增大，放电脉冲能量越大，放电被的颗粒越大，加工后工件表面越凹凸不平，表面质量越差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电极材料及极性对短电弧铣削镍基高温合金影响的研究[J]. 许燕,何巍杨,周建平,孙延龙. 制造技术与机床. 2018(06)
[2]不同工具电极材料对短电弧铣削加工GH4169的影响研究[J]. 李雪芝,周建平,王恪典,许燕. 电加工与模具. 2017(03)
[3]不同电极材料的短电弧铣削加工效率研究[J]. 李雪芝,周建平,许燕. 机床与液压. 2017(11)
[4]灰色理论在慢走丝线切割加工中的应用[J]. 肖帮东,张国军,徐中,黄浩,陈志. 机械科学与技术. 2017(01)
[5]基于L-M算法的BP神经网络预测短电弧加工表面质量模型[J]. 李雪芝,周建平,许燕,王博. 燕山大学学报. 2016(04)
[6]TC4钛合金电火花高效铣削加工效率研究[J]. 郭成波,狄士春,韦东波,宋云龙,吴湘. 兵工学报. 2015(11)
[7]高速电弧放电加工的工艺特性研究[J]. 徐辉,顾琳,赵万生,洪汉,张发旺,陈吉朋. 机械工程学报. 2015(17)
[8]基于流体动力断弧的高速电弧放电加工[J]. 赵万生,顾琳,徐辉,李磊,向小莉. 电加工与模具. 2012(05)
[9]Cooperative extended rough attribute reduction algorithm based on improved PSO[J]. Weiping Ding 1,2,* , Jiandong Wang 1 , and Zhijin Guan 2 1. College of Computer Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, P. R. China; 2. School of Computer Science and Technology, Nantong University, Nantong 226019, P. R. China. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2012(01)
[10]基于MATLAB的短电弧加工工艺模型回归分析与研究[J]. 马博,梁楚华,周建平. 机械工程与自动化. 2011(02)
博士论文
[1]放电铣削高效加工技术研究[D]. 郭成波.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]电极快速进给放电烧蚀分层铣削高效加工技术研究[D]. 杨冬雷.南京航空航天大学 2018
[2]五轴短电弧加工专用数控系统开发[D]. 龙令.华中科技大学 2016
[3]短电弧高速铣削加工工艺研究[D]. 王海蛟.山东大学 2015
[4]短电弧放电参数对工件表面质量影响的实验研究[D]. 刘宏胜.新疆大学 2014
[5]钛合金电火花高效铣削电极运动轨迹控制及工艺研究[D]. 郭成波.哈尔滨工业大学 2011
[6]DHK6630短电弧加工机床数控系统设计与实现[D]. 黄立华.新疆大学 2010
[7]直流运动电弧铣削加工系统构建与工艺实验[D]. 王用贤.清华大学 2009
[8]短电弧加工工件表面完整性的研究与分析[D]. 赵二明.新疆大学 2009
[9]短电弧加工中大电流参数采集系统的研究[D]. 田锋.新疆大学 2007
本文编号：3289511
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