侧铣式高速电弧放电加工的极间流场仿真及加工试验
本文选题:侧铣式高速电弧放电加工 + 冲液孔分布 ; 参考:《机械工程学报》2015年09期
【摘要】:在高速电弧放电加工方法的基础上提出一种用于加工连续曲面、直纹面等的新型加工工艺——侧铣式高速电弧放电加工方法。与其他利用电弧进行加工的工艺方法相比,侧铣式高速电弧放电加工主要利用电极的侧面进行电弧蚀除加工,可用于加工各种复杂曲面和曲率半径较大的型腔及沟槽、流道等。侧铣电极采用侧面周边及底面多孔结构,能够实现极间的强化内冲液,在电极旋转运动的配合下,可有效控制电弧进而达到高效去除材料的目的。为了深入研究流场对侧铣式高速电弧放电加工效果的影响,建立了加工过程的极间流场模型,仿真并分析了侧铣电极在不同冲液孔分布及冲液入口压力下的极间流场。分析及进一步的工艺试验结果皆表明,在冲液入口压力为1.6 MPa时,在保证电极结构强度的条件下,增加电极的周向孔数,可以实现极间工作液的充分流动,使流场分布更均匀,从而改善电弧放电状态,可以获得较好加工效果。试验表明,在峰值电流400 A时,侧铣式高速电弧放电加工Cr12模具钢的材料去除率可以达到4 095 mm~3/min,相对电极损耗率为2.5%。最后,采用侧铣式高速电弧放电加工方法进行了连续曲面及涡轮叶片特征流道加工的可行性验证。
[Abstract]:On the basis of high speed arc discharge machining method, a new type of machining technology, side milling high speed arc discharge machining method, is proposed for machining continuous surface and straight surface.Compared with other arc machining methods, the side milling high speed arc discharge machining mainly uses the side of the electrode for arc erosion processing. It can be used to process all kinds of complex curved surfaces and large curvature radius cavity and grooves, flow channels and so on.The side milling electrode adopts the porous structure of the side periphery and the bottom surface, which can realize the enhanced internal flush between the poles. With the coordination of the rotating electrode motion, the arc can be effectively controlled and the material can be removed efficiently.In order to deeply study the effect of flow field on the effect of side milling high speed arc discharge machining, a model of interpolar flow field in the machining process was established. The flow field between electrodes was simulated and analyzed under different punching hole distribution and inlet pressure.The results of analysis and further technological tests show that when the inlet pressure is 1. 6 MPa and the electrode structure strength is guaranteed, the sufficient flow of the working fluid between the electrodes can be realized by increasing the number of circumferential holes of the electrode, and the flow field can be more evenly distributed.Thus, better machining effect can be obtained by improving the arc discharge state.The results show that the material removal rate of Cr12 die steel can reach 4 095 mm / min at peak current 400A, and the relative electrode loss rate is 2. 5%.Finally, the feasibility of machining continuous curved surface and turbine blade characteristic runner is verified by side milling high speed arc discharge machining method.
【作者单位】: 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室;上海交通大学机械与动力工程学院;
【基金】:国家自然科学基金重点资助项目(51235007)
【分类号】:TG661
【参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 叶军;朱宁;吴国兴;周新民;万符荣;康乐;;数控高效放电铣削加工技术[J];电加工与模具;2010年04期
2 贺春华;阳极切割技术及应用[J];焊接技术;1998年01期
3 储召良;赵万生;顾琳;;抬刀运动对电火花加工电蚀产物浓度的影响[J];机械工程学报;2013年11期
4 关有俊,鲍卫仁,吕永康,谢克昌;电弧等离子体发生器特性的研究[J];太原理工大学学报;2004年02期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 张杰;韩福柱;Isago Soichiro;;电火花加工间隙流场的三维仿真研究[J];电加工与模具;2008年02期
2 王续跃;梁延德;徐文骥;王连吉;赵福令;;小孔分流法电火花加工的分流状态研究[J];电加工与模具;2010年04期
3 马博;梁楚华;周碧胜;;基于MATLAB的短电弧加工工艺模型回归分析与研究[J];电加工与模具;2011年01期
4 卢江;梁楚华;周碧胜;;基于短电弧切削加工技术高效性特点的研究[J];电加工与模具;2011年02期
5 赵万生;顾琳;徐辉;李磊;向小莉;;基于流体动力断弧的高速电弧放电加工[J];电加工与模具;2012年05期
6 李丽;程祥;李志永;牛宗伟;;Cu-SiC复合电极电火花加工烧结NdFeB永磁体的研究[J];功能材料;2013年22期
7 洪汉;赵万生;顾琳;;侧铣式高速电弧放电加工工艺研究[J];电加工与模具;2014年04期
8 操窘;周建平;许燕;;基于ARM的短电弧机床加工脉冲电源设计[J];电力电子技术;2014年09期
9 徐斌;王振龙;伍晓宇;雷建国;阮双琛;;三维队列微电极在微细电火花加工的应用[J];光学精密工程;2015年05期
10 吕文艳;梁楚华;周建平;赵二明;;短电弧加工工件表面特性的研究[J];机床与液压;2010年23期
相关会议论文 前2条
1 周建平;周碧胜;梁楚华;马博;;短电弧加工工件表面质量的分析与研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
2 张发旺;顾琳;陈吉朋;赵万生;;冲液对高速电弧加工放电过程作用的观测研究[A];2014年全国电火花成形加工技术研讨会交流文集[C];2014年
相关博士学位论文 前9条
1 吕战竹;混粉电火花加工机理及应用研究[D];大连理工大学;2005年
2 张义顺;等离子-MIG焊接方法及其双弧复合特性的研究[D];沈阳工业大学;2006年
3 王辉;混粉电火花加工放电机理及工艺研究[D];大连理工大学;2006年
4 任升峰;烧结Nd-Fe-B永磁材料加工新技术及机理研究[D];山东大学;2006年
5 徐明刚;超声振动—气体介质电火花复合加工技术及机理研究[D];山东大学;2007年
6 郭文杰;航天器大气环境模拟用高压大功率电弧加热器电源系统研究[D];北京交通大学;2008年
7 崔景芝;微细电火花加工的基本规律及其仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 常伟杰;超声振动辅助电火花铣削加工技术与机理研究[D];山东大学;2012年
9 王津;电火花加工加工屑和气泡的运动及实现高效加工的控制方法研究[D];大连理工大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 陈明敏;连续弧等离子点火电源技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 宋文涛;生产型短电弧数控机床伺服运动及工具补偿控制技术的研究[D];新疆大学;2011年
3 马博;短电弧加工工件表面质量的研究与分析[D];新疆大学;2011年
4 卢江;短电弧加工机理研究[D];新疆大学;2011年
5 李健;单晶硅放电加工蚀除机理及试验研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 张雷;深小孔微细电火花加工间隙流场仿真及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 张淑奎;旋转电极内冲液高效电火花铣削电极损耗补偿方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 王辉;混粉电火花加工中粉末效应的研究[D];大连理工大学;2005年
9 张熹焱;基于特种加工的微型压气机的设计与加工技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 谈建平;短电弧加工机床专用运动控制器研制[D];新疆大学;2008年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前8条
1 赵万生;刘晋春;袁哲俊;增l⒙【,
本文编号:1754701
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/1754701.html