钛合金小孔微细电火花加工关键技术研究

发布时间：2024-12-01 00:19

　　钛合金是一种高强度,耐腐蚀的材料,其热稳定性较好。钛合金的应用随着航空航天技术的发展也越来越广泛,航空航天领域中的压力容器、骨架、冷却孔均采用钛合金制备。而工业的精密化水平提高,使得钛合金小孔的加工需求日趋增大。微细电火花加工效果与材料硬度无关,适用于难切削材料的加工。但是,钛合金的导热性差,在微细电火花小孔加工时,加工效果有待进一步的提高。本文首先研究了钛合金小孔微细电火花加工的机理,从脉冲能量、放电爆炸力、脉冲间隙等电参数,工作液、工具电极等非电参数以及伺服控制系统等方面分析了对加工效率、电极损耗率及加工质量产生影响的主要因素。然后,针对钛合金材料难去除问题,提出了一种放电爆炸力强、等放电脉冲的复合脉冲电源。根据钛合金小孔加工间隙小、加工环境差异性大的问题,设计了一套微细电火花加工伺服控制系统,包括伺服检测回路、伺服控制器以及上位机控制界面。研究了平均电压控制、模糊控制、经自调节后的模糊控制、以及基于模糊控制在线优化算法对钛合金小孔加工的影响。搭建了用于钛合金小孔加工的微细电火花平台,制作了脉冲电源、伺服控制系统。最终,在该平台上研究了脉冲电源的性能,探究了钛合金小孔的工艺规律,并对...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１涡轮发动机叶片冷却孔??

碱、酸以及应力作用下的腐蚀［５］，此外，在有较强腐蚀也能正常工作。??比重、强度和使用温度的特性使其能够抗海水腐蚀性作。随着航空发动机的发展，钛合金的应用更加广泛。大时，压气机出口的温度也随之有较大的增幅，必须，并且使发动机的重量减小［６，７］。此外，随着钛合金来越多的被应用到生....

图１－２引燃式脉冲电源??

电源［２９］，电源釆用高压ＲＣ回路以及低压晶体管回路对工件进行加工。高压回路??使间隙击穿，并进行瞬时加工，低压回路采用大电流随之进行加工。采用该电源??加工能够提高加工效率，改善工件表面粗糙度。电源的原理如图１－２所示。??低压回路?高關路??＂??■?????＂＂＂?＂???....

图１－３等脉冲微能脉冲电源??

单次脉冲能量直接影响钛合金小孔的表面质量［３＜）］，因此，对脉冲能量的一致??性进行控制十分重要。韩福柱ｍｉ设计了一种等脉冲微能脉冲电源。该电源能够在??加工过程中实现３０ｎｓ等电流脉宽。电路原理如图１－３所示。该电源使用响应频??率高达２ＧＨｚ的电流感应器进行电流检测，并将检测....

图２－２钛合金小孔加工示意图??

圍議??（ａ）钛合金?（ｂ）不锈钢??图２－１微细电火花加工表面形貌??２．１．３钛合金小孔微细电火花加工特点??微细电火花小孔加工，加工深度的不同对加工效果的影响较大。当加工深度??较小，工作液的流动较好，加工间隙的电蚀产物容易排出，故在加工深度较浅时??的加工状态较好。随着加....

本文编号：4013243