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随着制造业的发展,新型高速加工方法不断涌现,对电火花加工方法提出诸多挑战。制约电火花加工方法发展的主要问题是加工速度慢。传统电火花加工一个脉冲周期内只发生一次放电,微观上为非连续的。依靠提高放电频率,增大单次放电能量及改善极间放电环境等方法缓解时间非连续性具有一定局限性。 本课题基于静电感应给电方法,针对电火花加工方法脉冲周期内多点放电问题,就多电极加工进行研究。课题首先分析基于静电感应给电的多电极电火花加工原理,进行电路仿真实验,并采集实际加工过程中极间放电波形,将理论分析、仿真验证和实验结果对比分析,验证多点放电可行性。在此基础上,完成实验平台硬件部分与软件电路设计,编写不同驱动方式下控制程序,进行软硬件联合调试,完成多电极电火花实验平台搭建。 通过加工实验,对比多电极电火花加工方法在电极不同驱动方式、给电方式及加工极性下,加工速度和电极相对损耗率方面的差异,给出理论分析。绘制电极不同驱动方式下电极运动变位图,分析两种驱动方式在加工过程方面的性能优劣。根据实验结果,给出多电极给电方式电路结构优化方案,并验证改良后的电路在加工速度方面的优势。 在最优加工模式下,利用单因素实验,分析分割电容、电源幅值、脉冲频率等加工参数对加工速度和电极相对损耗率影响规律;利用响应曲面实验,研究在多个加工因素交互作用下加工速度变化,建立加工速度与各加工因素之间的数学模型,确定可选范围内最优加工参数组合。选定最佳加工模式和加工参数,完成阵列异形孔加工,验证该方法的实用价值。 通过以上研究,分析基于静电感应给电的多电极电火花加工方法,相比于传统单电极电火花加工,在阵列异形孔、分割电极型腔加工等领域,加工速度和电极相对损耗率等方面的优劣。