削边电极电火花小孔加工仿真及试验研究

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电火花加工技术是特种加工技术的一个重要组成部分,也是对传统机械加工的一个重要补充和发展,电火花加工包括电火花小孔加工,电火花成形加工,电火花线切割等。电火花加工是一种利用浸在工作液中两极间脉冲放电时产生的电腐蚀对材料进行加工,以期达到一定的形状尺寸和表面粗糙度要求的加工方法。它是利用电能转化为热能来加工工件,脉冲放电的持续时间很短,单次脉冲放电时能量比较高,可以用于加工粗、精、半精加工,也可以加工任何硬、脆、韧的工件。在电火花小孔加工过程中,随着加工深度的不断增加,材料去除率不断降低,甚至无法继续加工,加工深度受到限制,并且,加工工件的精度无法保证,容易出现加工锥度等。电火花小孔加工中常用圆柱截面电极,为了提高电火花小孔加工的加工速度、加工深径比和加工精度,减少工具电极损耗,采用削边截面电极进行加工,削边截面电极在加工小孔时,由于对称削边后间隙流场比圆柱截面电极的间隙流场空间增大,更利于加工的进行,有效的改善了上述电火花小孔加工中的诸多问题,提高了整体加工性能。论文内容主要包括以下几方面:(1)介绍了实验所用削边电极的制备过程,分析削边电极对放电间隙、放电通道、电蚀凹坑、加工速度以及电极损耗的影响。(2)用不同直径的圆柱电极和削边电极分别加工不同厚度和不同材料的工件,当加工电参数发生变化时,记录实验数据并且进行研究分析。(3)用Gambit建立仿真模型,用Fluent仿真软件研究削边电极和圆柱电极的速度场、压力场,并且对图像进行处理分析。(4)对比实验分析结果和仿真分析结果,得出结论:用削边截面电极加工工件虽然提高了加工速度、加工深径比,但是,加工精度下降,为此,在工作液中加入TH-904分散剂,很好的保证了削边电极电火花小孔加工的加工精度。
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