慢走丝电火花线切割加工工艺改进及工艺参数优化

摘要

电火花线切割加工是基于电腐蚀原理来实现材料切割加工的一种特种加工方法，其具有加工质量高、材料适应性广的优点，在高精制造业得到了广泛的应用。电火花线切割加工中，如何进一步提升加工质量与加工效率，如何平衡两者关系使其同时达到最优一直是研究的热点与难点。针对上述两个问题，本文从工艺改进及工艺参数优化的角度出发，在三个方面：线切割电极特性方面，外场辅助加工方面及多目标工艺参数优化方面做了分析与研究，具体如下。
　　在线切割电极特性方面，针对工具电极，选取镀锌铜丝作为代表，详细对比了与黄铜丝的切割特性差异，结果表明镀锌铜丝的采用可以有效提升切割加工的加工性能；针对切割工件，重点分析了热处理方式对切割加工性能的影响，结果表明，合理选择工件材料的热处理方式可以有效提升其加工质量与加工效率。
　　在外场辅助加工方面，提出了将超声振动与磁场辅助加工引入到线切割加工中的方法，并提出了三种具体的外场辅助加工方式：超声振动辅助加工、磁场辅助加工及超声振动-磁场复合辅助加工。对比分析表明，相比于传统线切割加工方式，外场辅助加工方法的引入可以进一步提升电火花线切割加工的加工质量与效率。
　　在多目标工艺参数优化方面，提出了一种基于支持向量机结合粒子群算法的混合优化算法。在上述工艺改进的基础上进一优化加工质量与加工效率，使其同时达到最优。通过与原始加工结果对比和实验验证，证明了所提出算法的有效性，表明所提出的混合优化算法可以很好地平衡加工质量与加工效率之间的对立关系，获得相对最优的加工参数组合。
　　通过以上三个方面的工作，本文有效地解决了线切割加工中存在的两个问题，进一步地提升了电火花线切割加工的加工性能，并可用于指导实际生产加工。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题来源

1.2 研究背景与意义

1.3 国内外研究概况

1.4 论文研究内容及结构

2 电火花线切割电极特性工艺改进

2.1 电极丝材质对切割性能的影响

2.2 工件热处理方式对切割性能的影响

2.3 本章小结

3 电火花线切割外场辅助加工工艺改进

3.1 线切割外场辅助加工原理分析

3.2 线切割外场辅助加工实验设计及结果分析

3.3 本章小结

4 电火花线切割多目标工艺参数优化

4.1 支持向量机与粒子群优化算法

4.2 线切割加工多目标工艺参数优化实验设计与分析

4.3 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 课题展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间参与科研及成果情况