鈦合金冷電極電火花加工關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、鈦合金作為一種具有優(yōu)異性能的難切削加工金屬材料，對(duì)其便捷有效的加工方法一直是科研人員關(guān)注的重點(diǎn)。電火花加工技術(shù)是一種沒(méi)有宏觀加工力的特種加工方法，非常適合對(duì)比強(qiáng)度大、耐磨性好的鈦合金材料進(jìn)行加工。但鈦合金材料的低熱導(dǎo)率特性使其在電火花成型精加工過(guò)程中穩(wěn)定性較差且電極損耗較大。本文提出了一種通過(guò)對(duì)工具電極進(jìn)行強(qiáng)制散熱的冷電極電火花加工方法，利用電火花加工中兩極的不對(duì)稱散熱方式強(qiáng)化工具電極散熱并以此達(dá)到提高鈦合金電火花加工極間冷卻、排屑及消

2、電離作用的目的，并進(jìn)一步降低工具電極損耗，達(dá)到改善鈦合金電火花成型加工穩(wěn)定性及提高工藝指標(biāo)的目的，為此本文進(jìn)行了以下工作：
　?。?）設(shè)計(jì)了基于熱管高效換熱以及基于半導(dǎo)體PN結(jié)Peltier效應(yīng)的冷電極結(jié)構(gòu)，對(duì)兩種類(lèi)型冷電極性能進(jìn)行了對(duì)比分析，最終使用半導(dǎo)體制冷片型冷電極實(shí)現(xiàn)了電極溫度的有效控制。設(shè)計(jì)了基于放電電流檢測(cè)的電火花單脈沖放電檢測(cè)控制系統(tǒng)，為研究鈦合金冷電極電火花放電特性奠定了良好基礎(chǔ)。
　　（2）對(duì)比分析了冷電極

3、與常規(guī)電極放電時(shí)電壓、電流波形，研究表明冷電極放電時(shí)存在明顯的通道熱量補(bǔ)償階段。建立了冷電極放電通道模型，闡述了冷電極壓縮放電通道機(jī)理。
　?。?）分別采用冷電極和常規(guī)電極在相同放電條件下進(jìn)行單脈沖放電試驗(yàn)，分析了電極溫度對(duì)電火花放電間隙的影響以及對(duì)電極抗蝕系數(shù)影響。采用ANSYS有限元分析對(duì)極間溫度場(chǎng)進(jìn)行了仿真，從理論上論證了冷電極低損耗的特性。
　?。?）進(jìn)行了冷電極與常規(guī)電極加工拐角精度對(duì)比試驗(yàn)，證實(shí)了冷電極能縮小放電