基于多电极多回路的电火花加工方法及其特性研究

摘要

近些年来，随着电化学加工方法、高速铣削加工方法和激光加工方法的快速发展，电火花加工方法材料去除率低的劣势日渐凸显，严重制约了其发展。究其根本原因是由于电火花加工过程具有时间和空间非连续性。其中，时间非连续性是指采用脉冲电源的电火花加工放电是间歇性进行的，而不是连续的；空间非连续性是指传统电火花加工每个脉冲周期内通常只有一个位置发生放电。从时间非连续性（脉冲宽度与脉冲间隔）上入手解决电火花加工材料去除率低的问题，存在着局限。如果能尽量减小电火花加工中的空间非连续性对提高其材料去除率将有更大的空间。多回路电火花加工方法便是基于这一思想提出的。
　　本课题对基于多电极多回路的电火花加工方法的加工原理进行了分析研究。并借助Multisim软件对基于多电极多回路的电火花加工方法的放电过程进行建模仿真。在此基础上，对极间充电时间的影响因素进行了仿真分析，并进行了实验验证。
　　关于脉冲频率和补偿电容对基于多电极多回路的电火花加工方法的材料去除率的影响进行了实验研究。对比了不同工艺参数下多回路电火花加工方法的加工特性，其中包括表面加工质量、材料去除率和电极损耗三个方面。另外，在相同工艺参数下，对比了单回路与多回路电火花加工方法的加工特性，同样包括上述三个方面。
　　对多回路电火花加工方法的伺服控制原理和方式进行了介绍。结合基于多电极多回路的电火花加工方法的伺服特点，设计并搭建了伺服系统，经测试稳定可靠。最后，对本方法进行了应用研究，加工出了4×4阵列球面。

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第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 多回路电火花加工方法国内外研究现状

1.3 课题研究的意义和目的

1.4 课题主要研究内容

第2章 多回路电火花加工方法的仿真与理论分析

2.1 基于多电极多回路的电火花加工方法的加工原理

2.2 多回路放电仿真模型建立

2.3 补偿电容对极间充电时间的影响规律及理论分析

2.4 本章小结

第3章 多回路电火花加工方法的加工特性研究

3.1 脉冲频率对材料去除率的影响

3.2 补偿电容对材料去除率的影响

3.3 不同参数下多回路加工方法的加工特性研究

3.4 单回路与多回路加工方法的加工特性研究

3.5 本章小结

第4章 多回路电火花加工方法的伺服电路设计及加工应用研究

4.1 多回路电火花加工方法的伺服研究

4.2 多回路电火花加工方法的应用研究

4.3 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢