微細電火花線切割加工熱效應引起斷絲問題的研究.pdf

1、微細電火花線切割加工技術(shù)采用微米級直徑的電極絲，可加工出微米至數(shù)十微米尺度的復雜微結(jié)構(gòu)件。在航空航天、精密儀器、生物醫(yī)療等眾多的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域起到了重要的作用。當前，電火花線切割加工技術(shù)的發(fā)展趨勢為：精密微細化、智能化、個性化、綠色環(huán)?；透咝Щ?。由于受電極絲直徑的限制，加工一段時間后容易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，這是阻礙微細電火花線切割加工技術(shù)發(fā)展最重要的問題。這就需要我們對斷絲原因進行探索，找出其內(nèi)在本質(zhì)原因，為促進微細電火花線切割加工工藝的進一

2、步發(fā)展提供理論依據(jù)。
　　首先，本文通過對微細電火花線切割加工的機理，以及加工中的電蝕過程，各種放電狀態(tài)的比較，電極間能量的分配進行研究分析基礎(chǔ)上，對微細電火花線切割加工鈦合金進行理論研究，指出造成微細電火花線切割加工鈦合金時，電極絲損耗變大的主要原因之一是鈦合金加工屑拋出過程不理想，易在電極上形成反粘和在加工入口處形成翻邊，從而造成加工狀態(tài)不穩(wěn)定。
　　然后，通過選取合適的熱源模型、熱邊界條件和放電通道半徑等，建立微細電火

3、花線切割加工的熱傳導模型。利用ANSYS有限元系統(tǒng)對單脈沖條件下的工具電極絲的瞬態(tài)溫度場和瞬態(tài)熱應力場進行模擬。通過仿真結(jié)果的分析得到放電凹痕半徑、深度和深徑比及其隨放電能量的變化規(guī)律，及熱應力隨電流變化的規(guī)律。
　　最后，建立了微細電火花線切割連續(xù)加工溫度場的計算模型，指出集中放電對電極絲的影響。在此基礎(chǔ)上，從能量輸入角度對微細電火花線切割加工鈦合金時斷絲的原因進行分析。建立完整的熱傳導模型，在電極絲上進行有限次集中放電，通過采