基于单脉冲电火花加工的材料蚀除机理研究

发布时间：2017-05-05 20:00

  本文关键词：基于单脉冲电火花加工的材料蚀除机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 电火花加工作为不同于传统加工的一种工艺方法,被广泛应用在模具行业和汽车工业等制造领域,并且发挥着不可替代的作用。然而由于电火花放电加工过程的复杂性,目前没有成熟的理论来准确解释放电加工电极材料蚀除机理,而传统理论已难以准确地解释电火花加工过程中的一些现象。这都需要我们对电加工理论进行重新探索,找出其内在规律,完善其理论基础。这不仅对完善电火花加工理论本身有着重要的意义,同时也必将推动火花加工工艺的发展和进步。 本文详细地分析了电火花加工过程中热传导过程,考虑了呈高斯分布的热流密度载荷和对流载荷的共同作用,并使用了随温度变化的物性参数,用焓值法考虑了相变的影响。从而建立了较为完善的热传导模型。得到在随时间变化的通道半径和固定输入总功率表面热源条件下的温度场计算公式。 对所建立的模型利用Ansys软件进行了分析,得到了单脉冲放电过程中电极的温度场分布,并分析了不同脉冲宽度和电流下的温度场分布。通过仿 真结果的分析得到了放电凹痕大小和深度随脉宽和电流变化的规律。最后制作了单脉冲电源,并进行了相应的试验。试验结果表明本文所建立的模型具有较好的预测精度,为今后进行连续加工过程仿真奠定了很好的理论基础。
【关键词】：电火花加工 单脉冲 仿真 有限元分析
【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】：2006
【分类号】：TG661
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 引言8
• 1.2 电火花加工的发展趋势8-10
• 1.3 电火花加工理论研究的进展10-12
• 1.4 研究工作的目的和意义12-13
• 1.5 本文主要研究内容13-15
• 第2章 电火花放电加工温度场研究15-29
• 2.1 放电能量的分析15-16
• 2.2 放电通道半径估算16-18
• 2.3 模型热源分析18-20
• 2.4 温度场模型的建立20-22
• 2.4.1 物理模型20-21
• 2.4.2 数学模型21-22
• 2.5 热传导模型的求解22-28
• 2.5.1 初始条件22-23
• 2.5.2 边界条件23
• 2.5.3 相变的处理23-24
• 2.5.4 热传导模型的求解24-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 有限元温度场仿真29-37
• 3.1 温度场仿真29-36
• 3.1.1 设置材料物性参数29-31
• 3.1.2 建模与分网31
• 3.1.3 加载与求解31-34
• 3.1.4 后处理34-36
• 3.2 本章小结36-37
• 第4章 单脉冲放电研究37-45
• 4.1 单脉冲放电研究的必要性37
• 4.2 单脉冲电源的设计和实现37-38
• 4.3 单脉冲放电试验及结果38-40
• 4.3.1 试验装置图38-39
• 4.3.2 试验条件39
• 4.3.3 单脉冲放电试验39-40
• 4.4 试验结果与仿真结果对比40-44
• 4.5 本章小结44-45
• 结论45-47
• 参考文献47-51
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明51
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书51
• 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理51-52
• 致谢52

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 叶明国;杨胜强;曹明让;王燕青;马丽华;;单脉冲电火花加工电源的设计[J];机械工程与自动化;2009年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘媛;曹凤国;桂小波;张勤俭;;聚晶金刚石单脉冲放电加工温度场模拟及加工机理分析[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 薛锐;电火花放电通道的理论分析与放电间隙测试研究[D];上海交通大学;2011年

2 吕奇超;微细电火花复合电极制备技术仿真与实验研究[D];大连理工大学;2009年

3 王燕青;垂直磁场辅助的电火花加工理论与仿真分析[D];太原理工大学;2009年

4 叶明国;磁场电火花复合小孔加工机理及仿真实验研究[D];太原理工大学;2009年

5 胡辉;TC4合金小孔的电火花快速加工试验及有限元仿真[D];大连理工大学;2012年

  本文关键词：基于单脉冲电火花加工的材料蚀除机理研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：346958