鈦合金電火花銑削加工流場仿真及工藝試驗研究.pdf

1、鈦合金材料由于具備非常優(yōu)異的使用性能，在航空航天、石油化工、汽車、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。然而，采用傳統(tǒng)的機械加工方法加工鈦合金時存在刀具磨損快、加工成本高的問題，而采用電火花成形加工又存在效率低下的問題。本文通過對電火花銑削鈦合金技術(shù)的研究，降低了鈦合金材料的加工成本，實現(xiàn)了鈦合金的高效、低損耗加工，對鈦合金的實際生產(chǎn)加工具有重大意義。
　　本文研究了鈦合金電火花銑削加工的機理與加工過程，從理論上分析了工件材料特性、極性效應(yīng)、

2、工作液介質(zhì)特性、電極旋轉(zhuǎn)、沖液條件等工藝條件對加工效果的影響。建立了電火花銑削鈦合金的流場模型，并借助 Fluent仿真軟件進行了流場仿真計算，分析了沖液壓力、電極轉(zhuǎn)速、銑削深度、工件材料特性等分別對間隙流場的影響規(guī)律。
　　設(shè)計了單因素試驗驗證仿真中所得結(jié)論，并通過試驗分析了電參數(shù)對加工效果的影響規(guī)律。采用中心復合試驗設(shè)計方法設(shè)計了響應(yīng)曲面試驗，分析了脈寬、脈間、峰值電流、沖液壓力等四個自變量參數(shù)及其交互作用對加工效果的影響，獲

3、得了最優(yōu)工藝參數(shù)組合。
　　分析了鈦合金電蝕產(chǎn)物的主要成分，并將電蝕產(chǎn)物與鋁按一定比例通過粉末冶金的方法制成了合金試樣，對合金試樣的性能進行測試，結(jié)果表明：摻雜后鋁的力學性能得以提高。
　　通過改善電火花銑削鈦合金的工藝條件，并優(yōu)化其工藝參數(shù)，實現(xiàn)了鈦合金材料的高效、低損耗加工。與常規(guī)銑削加工相比，提高了鈦合金電火花銑削加工的效率并降低了工具電極損耗，最高效率超過23cm3/min，電極損耗率可達0.089％。另外，本文還對