冲液式微细电火花铣削加工电极损耗预测与补偿研究

发布时间：2017-11-08 10:29

  本文关键词：冲液式微细电火花铣削加工电极损耗预测与补偿研究

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【摘要】：随着微机电系统的发展,对微细精密零部件的需求不断增加,微细电火花铣削作为一种典型的微细加工方法得到了广泛应用。在微细电火花铣削加工中,工具电极损耗严重影响了铣削加工精度和加工效率,限制了其在制造领域的进一步发展。因此,对微细电火花铣削加工电极损耗预测及补偿技术的研究具有重要意义。采用ANSYS软件建立了加工间隙电场二维仿真模型,研究了放电能量、加工深度、电极直径、极间距离以及电极底部形貌对极间电场分布的影响规律,仿真发现放电能量、加工深度、极间距离和电极底部形貌对极间电场分布的影响很大。基于极间电场分布分析了电极边角损耗规律。通过试验研究了不同条件下的电极边角损耗,进而对极间电场仿真结果进行了验证。研究了分层厚度、电极运动速度、放电能量、电极直径以及轨迹重叠率对加工表面残余高度的影响规律。针对电极轴向损耗,通过单因素试验分析了单脉冲放电能量、加工深度、电极直径、分层厚度、铣削方向和电极运动速度对电极轴向损耗的影响规律,并通过正交试验得到了各影响因素对电极轴向损耗影响的主次顺序,试验结果表明放电能量和铣削方向对电极轴向损耗影响最大。建立了基于单层单道槽底面轮廓的电极轴向损耗模型,并通过广义回归神经网络对电极轴向损耗模型参数进行了预测。通过该预测模型同时预测6组参数的电极轴向损耗长度均方差可达0.21μm,且有5组参数的预测误差均在10%范围内。基于电极轴向损耗预测模型以及对定长补偿方法的修正,提出了定长补非定长以及非定长补定长两种电极轴向损耗补偿方法。采用不同参数加工了单道槽和微细型腔的验证实验,并对无补偿、定长补偿和本文提出的补偿方法条件下加工的型腔进行了对比,结果表明,在本文提出的补偿方法下,型腔的形状精度得到很大改善。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG661

【参考文献】

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1 刘光壮,杨晓冬,迟关心,赵万生;电火花铣削加工技术及其发展状况[J];电加工;1998年01期

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本文编号：1156775