氣霧介質(zhì)下的電火花放電誘導(dǎo)燒蝕加工技術(shù)研究.pdf

1、一般電火花放電誘導(dǎo)燒蝕加工技術(shù)是利用從中空電極間歇噴出的高壓氧氣,與極間因火花放電產(chǎn)生的高溫活化金屬發(fā)生燃燒反應(yīng),用所釋放的化學(xué)能蝕除材料,從而大大提高了材料的蝕除率。但該加工方法存在燒蝕能量在工件表面分布不均,易造成局部過度燒蝕,影響表面質(zhì)量等問題。本課題以氧氣和自來水經(jīng)過霧化后產(chǎn)生的氣霧作為放電介質(zhì),在保證放電燒蝕加工高效進行的同時,利用水霧分散燒蝕形成的能量,提高了高效燒蝕加工的可控性及工藝穩(wěn)定性。本文的主要工作如下:
　　

2、1、根據(jù)氣霧介質(zhì)的設(shè)計要求和目標(biāo),設(shè)計了氣動霧化噴嘴,搭建了試驗系統(tǒng)。
　　2、通過放電波形、表面微觀形貌和橫截面顯微圖片等對氣霧介質(zhì)下的放電燒蝕加工機理進行初步研究。發(fā)現(xiàn)氣霧介質(zhì)下的放電燒蝕加工極間液滴相互之間可形成“串聯(lián)放電”,使得燒蝕加工的放電間隙增大,有利于改善極間狀態(tài)以及蝕除產(chǎn)物的排出,并可以減少二次放電,提高蝕除效率。液滴能夠分散放電能量,使活化金屬遇氧氣發(fā)生燒蝕反應(yīng)的位置不斷發(fā)生變化,燒蝕產(chǎn)生的能量被分散在工件表面,

3、從而提高了燒蝕加工的表面質(zhì)量。
　　3、與內(nèi)沖液電火花加工和純氧中燒蝕加工進行對比試驗。結(jié)果表明:氣霧混合介質(zhì)下的燒蝕加工,材料蝕除率較純氧氣燒蝕加工提高近1.2倍,較內(nèi)沖液電火花加工提高約4.6倍;電極質(zhì)量相對損耗較內(nèi)沖液電火花加工降低近65％,且精度較高,楞角倒圓半徑較內(nèi)沖液電火花加工減小約35%。
　　4、研究了電參數(shù)及氣液壓力對材料蝕除率及電極質(zhì)量相對損耗的影響。結(jié)果表明,材料蝕除率隨著電參數(shù)及氣液壓力的變化而變化,

4、電極質(zhì)量相對損耗始終保持在較低水平。采用Fluent軟件對圓形電極及曲面形狀加工間隙內(nèi)的流場進行仿真分析。結(jié)果表明:加工面為平面的電極存在最優(yōu)孔徑使極間流場均勻;曲面電極易采用多空孔道。通過實驗進行了驗證,結(jié)果與仿真分析基本一致。
　　5、利用氣霧介質(zhì)下的放電誘導(dǎo)燒蝕及內(nèi)沖液電火花加工工藝進行深小孔加工對比試驗,結(jié)果表明:霧化燒蝕加工小孔的效率約為內(nèi)沖液電火花加工的6.47倍(加工時間為140min),電極損耗僅僅為內(nèi)沖液電火花加