集束電極電火花加工性能研究.pdf

1、針對電火花加工中存在的成型電極制備成本高、周期長以及加工效率較低等問題，本文進行了集束電極及其電火花加工應用研究。探索了快速、低成本的成型電極制備方法，實現(xiàn)了粗加工時的材料高效去除。
　　集束電極的成型原理為：把成型電極的三維連續(xù)表面離散化，用若干緊密排列的中空或?qū)嶓w棒狀電極單元的端面擬合出復雜三維型面，從而獲得近似型面的成型電極。集束電極制備策略不僅可大大降低電極的制備成本和時間，而且可有效提高電極材料的重復利用率。此外，其多孔

2、結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)大流量多孔內(nèi)沖液，能有效地改善加工時的極間放電狀態(tài)及散熱條件，允許施加更大的放電電流。
　　本文研究了集束電極的快速制備方法，設計并實現(xiàn)了用于快速組裝制備集束電極的專用裝置，制備了多種典型的三維型面集束電極，對電極表面制備精度進行了測量和分析，通過試驗驗證了其用于粗加工的可行性、經(jīng)濟性及高效性。
　　針對集束電極所帶來的沖液方式的改變，對比傳統(tǒng)沖液方式分析了多孔內(nèi)沖液集束電極加工性能大幅提升的原因，考察了集束電極沖

3、液參數(shù)對材料去除率和電極損耗比的影響，建立了影響關(guān)系的回歸模型。
　　集束電極在難加工材料鈦合金的電火花加工方面也表現(xiàn)出良好的綜合性能。其強化的沖液效果可有效克服鈦合金熱物性對電火花加工帶來的不良影響，使其加工穩(wěn)定性和材料去除率得到顯著提高，同時還可獲得相對較低的電極損耗比。通過正交試驗，建立了入口流速、峰值電流及脈沖寬度等主要加工參數(shù)對加工性能影響的模型。
　　通過考察銅、石墨材料的集束電極加工性能，分析工件、工具加工表面

4、元素成分，發(fā)現(xiàn)集束電極的結(jié)構(gòu)特點有利于發(fā)揮石墨電極材料熔點高、導熱性好等材料特性，使得石墨電極不僅能承受大的加工電流，而且能保持較低的損耗比。對集束電極而言石墨是一種較為理想材料。運用方差分析方法，分析了主要加工參數(shù)對石墨材料集束電極的電火花加工性能及其影響因素。
　　研究中發(fā)現(xiàn)：采用大強度多孔內(nèi)沖液時，集束電極電火花加工會在工件型腔邊緣表面出現(xiàn)尾狀放電痕。針對這一現(xiàn)象的成因進行了分析。結(jié)果表明，在較強的不均勻橫向流體動力作用下，