微细电火花定长补偿方法下锥形电极形成的仿真实验及平面加工方法研究

发布时间：2017-09-03 09:23

  本文关键词：微细电火花定长补偿方法下锥形电极形成的仿真实验及平面加工方法研究

  更多相关文章： 电火花加工 定长补偿 电极锥形 建模仿真 微细三维型腔

【摘要】：电火花定长补偿方法被证明为加工微细三维型腔的很有效的方法。在加工过程中电极会形成锥形,然而电极变成锥形的机理还并不清楚,且影响电极几何形状的影响因素也很模糊,同时会导致所加工微细型腔底面并不能形成理想意义上的平面而是存在残余。因此本文对微细电火花定长补偿方法下锥形电极形成进行仿真研究,并用实验进行验证,此外还研究了此方法下的平面加工方法。文章首先建立了电火花定长补偿方法的几何仿真模型,分别针对关键加工参数、放电点搜索、及材料蚀除模型进行了建模,并利用MATLAB进行仿真分析,在模型中详细介绍了工件及电极的几何建模方法,定长补偿方法仿真的过程,最后利用仿真结果进行了误差分析,结果表明仿真结果与理论值很吻合。依据仿真模型,进行了实际实验验证,在该部分中,先后介绍了在电极的制备过程,加工实验的过程,以及实验结果的分析,并将实验结果与仿真结果进行对比分析,得到结论:仿真模型在一定分层厚度以内能够精确地指导加工实验的进行。利用经过分析验证的定长补偿方法进行微细型腔第一层第二步平面加工的方法及实验探究。详细探究分析了在分层加工中第一层第二步加工去除第一步加工后的残余凸起时最佳分层厚度。为后续的多层加工提供了更为精确地加工方案及加工参数。
【关键词】：电火花加工 定长补偿 电极锥形 建模仿真 微细三维型腔
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG661
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 课题背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-19
• 1.2.1 电极损耗补偿策略11-14
• 1.2.2 放电过程建模仿真理论研究14-19
• 1.3 课题的研究目的与内容19-21
• 第二章 电极锥形特征形成仿真研究21-41
• 2.1 电火花定长补偿方法基本理论21-23
• 2.1.1 一般加工模型21-22
• 2.1.2 定长补偿模型22-23
• 2.2 电火花定长补偿仿真模型的假设及总体仿真思路展示23-25
• 2.2.1 基本假设24-25
• 2.2.2 总体仿真思路框图25
• 2.3 工件及电极的仿真模型25-29
• 2.4 放电过程的模型建立29-33
• 2.4.1 关键加工参数29-30
• 2.4.2 放电点的搜索30-32
• 2.4.3 材料蚀除模型32-33
• 2.5 定长补偿铣削过程的仿真33-40
• 2.5.1 铣削进给过程的仿真33-34
• 2.5.2 定长补偿过程的仿真34-38
• 2.5.3 不同分层厚度仿真38-40
• 2.6 本章小结40-41
• 第三章 电极锥形特征实验验证及探究41-59
• 3.1 电极的制备41-46
• 3.1.1 加工电极的实验设备41-44
• 3.1.2 电极加工原理及步骤44-46
• 3.2 实验操作及结果检测方法46-49
• 3.2.1 实验设备参数及工件预处理46-47
• 3.2.2 实验过程及检测方法47-49
• 3.3 实验结果分析49-58
• 3.3.1 电极锥形的形成49-52
• 3.3.2 锥形特征角实验与仿真结果的对比分析52-54
• 3.3.3 不同因素对加工结果的影响分析54-58
• 3.4 本章小结58-59
• 第四章 微细型腔第一层第二步平面加工方法与实验59-78
• 4.1 型腔第一层加工59-60
• 4.2 型腔第一层第二步加工方法60-67
• 4.2.1 实际加工效果60-61
• 4.2.2 加工结果分析61-62
• 4.2.3 不平整面对第二层加工影响的仿真研究62-65
• 4.2.4 获得第二步加工理想分层厚度的方法65-67
• 4.3 最佳深度值分析计算与探究实验67-76
• 4.3.1 第一步加工参数计算67
• 4.3.2 第二步加工参数计算方法67-69
• 4.3.3 实验安排69
• 4.3.4 实验步骤69-70
• 4.3.5 实验结果测量70-72
• 4.3.6 截面区域面积计算方法72-76
• 4.4 本章小结76-78
• 第五章 总结与展望78-80
• 5.1 总结78-79
• 5.2 展望79-80
• 参考文献80-84
• 致谢84-85
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文85-87

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本文编号：784178