微细电火花定长补偿铣削三维型腔加工方法的研究

摘要

电火花定长补偿方法在微细电火花铣削加工方面有着不可替代的优势。但一方面，由于该方法目前使用的是旋转的圆柱电极，加工稳定后电极端部会形成锥形，在一定程度上影响了加工后表面质量以及层与层之间的过渡；另一方面，电极损耗是制约电火花铣削加工的瓶颈所在，而锥形电极形成机理的也尚未可知，因此迫切需要深入研究电极在加工过程中的损耗机理，揭示电火花加工的本质。　　文章首先提出了定长补偿方法。并根据其加工特点提出了“等效平面”的概念和双层加工策略。之后，将三角模型和正弦模型应用于定长补偿的计算算法中，实验结果表面使用该模型所计算的补偿长度值与实验结果值相差在2μm以内，验证了定长补偿方法加工三维型腔的可行性。　　运用高斯定理和麦克斯韦理论建立了基于电场理论的电火花加工中电极损耗的模型，在物理上解释电极损耗机理。同时做了大量电火花成形加工和铣削加工实验用以验证该模型的正确性，其仿真结果也与基于几何的电火花放电仿真和实际加工结果进行了对比。实验结果和仿真结果共同表明，该模型可以用来解释不同加工过程中电极损耗的过程。　　最后，给出了基于定长补偿方法的锥形电极铣削三维型腔加工方法实验研究，提出了完整的一套定长补偿方法铣削三维型腔体系，为后续更为复杂型腔的加工奠定良好开端。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3课题的来源与内容

第二章 定长补偿方法铣削加工关键技术研究

2.1 定长补偿方法基本理论

2.2 基于等效平面的双层加工策略

2.3 基于等效平面的分层单元加工方法

2.4 本章小结

第三章 电火花加工中电极损耗的电场仿真研究

3.1电场仿真模型的建立

3.2 电火花成型加工过程仿真和实验研究

3.3 基于电场模型的定长补偿铣削加工仿真

3.4 本章小结

第四章 利用定长补偿方法铣削三维型腔实验研究

4.1实验目的与实验方案

4.2 微细电极的制作

4.3 典型三维型腔的加工实验

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的学术成果

附录 大深度多层型腔加工程序