混粉準(zhǔn)干式電火花加工材料去除過程分析與仿真.pdf

1、近年來，電火花加工技術(shù)發(fā)展迅猛，成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分，在“微納”加工、“鏡面”加工、半導(dǎo)體和超硬材料的加工中發(fā)揮著日益重要的作用?；旆蹨?zhǔn)干式電火花加工技術(shù)是一種采用氣、液、固三相流工作介質(zhì)來改善放電狀態(tài)以提高加工效率和加工質(zhì)量的先進(jìn)電火花加工技術(shù)，克服了液中和氣中放電加工的缺點(diǎn)，有著廣闊的應(yīng)用前景。前期工作主要對(duì)混粉準(zhǔn)干式電火花加工裝置進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)并對(duì)其加工系統(tǒng)、加工工藝等進(jìn)行了研究，但對(duì)其加工機(jī)理的研究較少。因此，本文在已

2、有的混粉準(zhǔn)干式電火花加工系統(tǒng)和加工工藝基礎(chǔ)上，通過仿真技術(shù)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)其加工機(jī)理進(jìn)行深入研究，主要工作如下:
　　 全面綜述了電火花加工技術(shù)研究現(xiàn)狀，對(duì)電火花仿真的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并據(jù)此確定了本課題的研究方案。
　　 設(shè)計(jì)制作了混粉準(zhǔn)干式電火花加工技術(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，闡述了其工作過程，解釋了三相流介質(zhì)的作用，運(yùn)用流注理論詳細(xì)闡述了混粉準(zhǔn)干式電火花加工三相流介質(zhì)擊穿的微觀過程，其單脈沖放電分為電離、擊穿放電、電蝕產(chǎn)物

3、排除和消電離四個(gè)階段。
　　 運(yùn)用有限元仿真技術(shù)，對(duì)混粉準(zhǔn)干式電火花加工單脈沖放電過程進(jìn)行了仿真。根據(jù)火花放電材料蝕除以熱作用為主的原理，推導(dǎo)出了熱流密度模型，確定了其放電通道半徑的公式，并通過確定邊界條件，建立了混粉準(zhǔn)干式電火花加工單脈沖放電的傳熱模型。運(yùn)用ABAQUS軟件對(duì)所建模型進(jìn)行了仿真計(jì)算，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析，得到其溫度場的分布規(guī)律。結(jié)果表明，仿真分析結(jié)果和實(shí)際放電過程結(jié)果基本一致。
　　 建立了混粉準(zhǔn)干式電

4、火花加工間隙流場理論模型，并利用FLUENT軟件對(duì)間隙流場進(jìn)行了仿真計(jì)算。對(duì)以下三個(gè)方面進(jìn)行了研究:間隙流場內(nèi)的壓力分布、速度分布、顆粒濃度分布;入口壓力、電極轉(zhuǎn)速不同時(shí)，間隙流場內(nèi)壓力及速度的變化情況;顆粒濃度不同時(shí)，間隙流場內(nèi)的顆粒濃度變化。還對(duì)以上分布和變化規(guī)律對(duì)材料去除率及工具損耗率的影響進(jìn)行了定性分析，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　 本文通過闡述混粉準(zhǔn)干式電火花加工機(jī)理及對(duì)單脈沖放電過程和加工間隙流場進(jìn)行仿真研