基于傳熱學(xué)與流體動(dòng)力學(xué)的線切割白層建模與優(yōu)化.pdf

1、隨著我國(guó)模具、精密儀器和航空航天等高端制造業(yè)的發(fā)展，難加工材料對(duì)制造工具的需求越來(lái)越高，線切割加工是高端精密零件加工非常重要的一種加工方式。然而我國(guó)在慢走絲線切割上起步較晚，技術(shù)上落后于國(guó)際先進(jìn)水平?；谶@種現(xiàn)狀，本文旨在提高表面加工質(zhì)量，使用傳熱學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)從理論上對(duì)白層進(jìn)行建模分析與仿真，并應(yīng)用該模型指導(dǎo)工藝參數(shù)的選擇，達(dá)到降低白層厚度，減少表面裂紋的目的。
　　本文從白層的產(chǎn)生機(jī)理與材料的相變展開(kāi)研究，確定了白層是由未被電

2、介質(zhì)所帶走的而又重新凝結(jié)在工件表面上的熔化金屬所組成的。因?yàn)榘讓拥男纬蛇^(guò)程中緊密伴隨著熱作用的影響，因此，基于傳熱學(xué)的放電過(guò)程模型是分析白層的基礎(chǔ)。本文建立的單脈沖放電模型考慮了時(shí)變等離子通道半徑、時(shí)變材料熱物理參數(shù)、高斯熱源等因素。在該模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了白層厚度的預(yù)測(cè)模型。同時(shí)，根據(jù)該模型發(fā)現(xiàn)提高峰值電流可以提高能量的利用效率。
　　為了進(jìn)一步提高模型的精度，本文利用流體動(dòng)力學(xué)對(duì)殘?jiān)倪\(yùn)動(dòng)與分布進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何調(diào)