集束电极电火花加工型腔技术研究

发布时间：2017-10-15 06:05

  本文关键词：集束电极电火花加工型腔技术研究

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【摘要】：钛合金由于其强度高、耐高温、耐腐蚀、生物相容性好等特性被广泛地应用于航空、航天、医疗和文体用品等领域,但钛合金也是众所周知的难切削加工金属材料。电火花加工机理决定了电火花加工适合于难切削金属材料加工。但钛合金导热性差,熔点高,当进行电火花加工时,需要很大的能量才能使其完全气化,所以钛合金对于电火花加工也是一种难加工金属材料,尤其钛合金在电火花加工过程中工具电极损耗大,电极由于棱角的损耗导致整个实体电极的报废,增加了加工成本和时间。本文提出的集束电极运用了化整为零的思想。采用分步法,第一步用集束电极快速仿形进行型腔的粗加工,第二步采用实体电极进行电火花成型精加工。首先设计集束电极的花瓣式锥形电极夹头夹持装置,并将管状电极集束装夹,通过调节每根单元电极的长度进行仿形,使其达到近似尺寸和近似形状进行加工。然后,通过已研发的集束电极装夹装置,集束电极易于仿形实体电极和补偿电火花加工的损耗,避免了多个实体电极的制作,提高了电火花成型加工效率,降低加工成本。在实验初期,首先进行集束电极对常规材料----45#钢的工艺实验,第一步,通过实验研究集束电极加工45#钢时各参数的最优配合,从而保证在使用该最优配合时,能充分发挥集束电极的优势与长处。第二部,用已经摸索出的最优工艺参数进行45#钢的型腔粗加工,提高了材料去除率,第三部,用实体电极进行精加工,得到高精度加工型腔表面。其次,进行集束电极对难加工材料----TC4的工艺实验,第一步,研究钛合金的物理性能及可加工性,第二步,根据所研究内容设计了钛合金电火花加工正交实验,第三步,在进行加工实验之后得到了一组适合钛合金的电火花成型加工参数,并对该参数进行分析。第四步,通过已经摸索出的工艺参数指导集束电极电火花加工钛合金型腔的工艺实验,得到了较为满意的被加工型腔。
【关键词】：集束电极 电火花成型加工 钛合金 型腔 电极损耗 加工效率
【学位授予单位】：佳木斯大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG661
【目录】：

• 摘要9-10
• Abstract10-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 引言11-12
• 1.2 电火花加工技术的发展12-16
• 1.2.1 电火花加工技术的发展历程12-13
• 1.2.2 电火花加工技术的新发展13-16
• 1.3 与本课题有关的国内外发展现状16-18
• 1.3.1 国外研究现状及发展动态16-17
• 1.3.2 国内研究现状及发展动态17-18
• 1.4 课题的来源及研究的目的与意义18-19
• 1.4.1 课题来源18
• 1.4.2 研究的目的及意义18-19
• 1.5 课题研究的内容19-20
• 第二章 集束电极及夹持装置的设计和制作20-27
• 2.1 集束电极加工原理20
• 2.2 单元电极材料和规格的选择20-22
• 2.2.1 工具电极材料的选择20-21
• 2.2.2 单元电极的尺寸选择21-22
• 2.3 集束电极的制备与夹持方式的选择22-24
• 2.3.1 集束电极的仿形22
• 2.3.2 集束电极夹持方式的选择22-24
• 2.4 夹持装置的设计与使用24-26
• 2.4.1 夹持装置的设计24-25
• 2.4.2 夹持装置的使用25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 集束电极加工常规材料——45#钢的技术研究27-36
• 3.1 电火花加工原理27-28
• 3.2 电火花加工机理28-29
• 3.3 实验的装置及方法29
• 3.4 电火花加工实验中加工参数对加工性能的影响29-34
• 3.4.1 机床摇动对加工性能的影响29-30
• 3.4.2 电参数对加工性能的影响30-34
• 3.4.3 冲液对加工性能的影响34
• 3.5 电火花型腔的加工34-35
• 3.6 本章小结35-36
• 第四章 钛合金电火花成型加工36-51
• 4.1 钛合金的应用36-37
• 4.2 钛合金的物理机械性能及可加工性37-39
• 4.3 钛合金电火花加工实验的结果39-43
• 4.3.1 实验的目的和方法39-40
• 4.3.2 对比实验及其结果40
• 4.3.3 单一电参数的影响40-43
• 4.4 正交实验及结果的数据分析43-48
• 4.4.1 正交实验的条件43
• 4.4.2 正交实验的结果及数据分析43-48
• 4.5 集束电极电火花加工型腔实验48-50
• 4.5.1 实验装置及材料48-49
• 4.5.2 钛合金电火花加工实验49-50
• 4.6 本章小结50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-57
• 致谢57-58
• 攻读学位期间发表的学术成果58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 王克锡;钛合金的电火花加工[J];机械工人.冷加工;2004年01期

2 宁兴龙;俄罗斯舰船用钛[J];钛工业进展;2003年06期

3 蒋成禹,徐济进,严铿,赵勇;俄罗斯海军用钛情况及我们的思考[J];钛工业进展;2003年06期

4 李卫民,曹秀洪;影响钛合金机械加工因素的分析与研究[J];泰州职业技术学院学报;2003年01期

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6 李文平;钛合金的应用现状及发展前景[J];轻金属;2002年05期

7 武宏让;航空用钛合金[J];钛工业进展;2000年02期

8 李春宝,贾振元,翟思华;电火花加工技术的发展及其对模具制造业的影响[J];机电一体化;1998年03期

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本文编号：1035472