基于内充液回转电极电火花铣削加工的加工工艺研究

摘要

随着电火花加工技术的发展，电火花铣削加工由于其不需要制备对应形状成型电极的优势，已经成为工业生产中，尤其是三维型腔模具加工时常用的加工方式。内充液回转电极电火花铣削加工作为电火花铣削的一个发展方向，在工艺上有了很大的改善，但是仍然存在着工具电极损耗与补偿的问题。
　　本研究主要内容包括：⑴从加工机理上进行理论分析，内充液回转电极电火花铣削加工技术与传统电火花加工基本相同，大体上可分为四个阶段：极间介质的电离、击穿和放电通道的形成；电极材料的熔化、汽化和极间介质的热分解；电蚀产物的抛出；极间介质的消电离。相对于传统电火花铣削加工，内充液回转电极电火花铣削加工主要有三个工艺改进点：一是放电介质采用水基工作液；二是采用了高压内冲液的方法强化排屑能力；三是加工过程中工具电极自身作回转运动，提高了电极损耗的均匀性。因此，相对于传统电火花铣削加工，该加工技术拥有更高的加工速度和电极损耗均匀性。⑵在工具电极轴向补偿和定长补偿法的基础上，提出了一种能够得到较高加工速度和加工精度的电火花铣削加工策略。基于工具电极轴向自动补偿，通过调节工具电极的横向走刀速度，实现不间断的连续加工。并建立了数学模型，可结合材料蚀除速率、电极损耗比、电极补偿精度、轴向进给深度、放电间隙等参数，计算出理想的横向进给速度，以用于内充液回转电极电火花铣削加工，并通过工艺实验验证了该加工策略的可行性。最后分析了加工轨迹规划对加工速度和加工精度的影响。⑶通过工艺实验，分别从三个方面研究了内充液回转电极电火花铣削加工的加工工艺。首先是电参数，分别研究了峰值电流和脉冲宽度对加工速度、相对电极损耗、被加工表面粗糙度的影响；然后研究了复合电极在内充液回转电极电火花铣削中的应用；最后研究了分散剂工作液在内充液回转电极电火花铣削加工中的影响。通过分析实验结果，针对不同的工艺因素，给出了工艺优化的方向。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题来源、课题背景及研究的目的和意义

1.2电火花加工的研究现状

1.3电火花铣削加工国内外研究现状

1.4课题主要研究内容

第二章 内充液回转电极电火花铣削加工

2.1内充液回转电极电火花铣削加工的必要条件

2.2内充液回转电极电火花铣削加工

2.3内充液回转电极电火花铣削加工过程中的影响因素

2.4 内充液旋转电极电火花铣削的特点

2.5本章小结

第三章 内充液回转电极电火花铣削加工策略

3.1调节横向进给速度的电火花铣削加工策略理论基础

3.2 数学模型

3.3 残切角问题

3.4 工艺试验

3.5加工轨迹

3.6本章小结

第四章 内充液回转电极电火花加工工艺研究

4.1电参数的影响

4.2复合电极

4.3工作液

4.4本章小结

第五章 总结与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文

攻读硕士学位期间参与的科研项目