气中微细电火花加工技术工艺研究

论文摘要

气中电火花加工是二十一世纪的新型电火花加工方法,与普通的电火花加工不同,气中电火花在加工过程中不产生有害气体和难分解的物质,被称为绿色加工,并且具有良好的加工性能。目前对气中电火花加工技术的研究主要是常规尺度的气中电火花加工,而对于气中微细电火花加工的研究甚少,根据气中电火花的特点,本文提出了气中微细电火花加工方法。为了解气中微细电火花的加工性能,本文主要针对气中微细电火花加工技术的工艺性展开研究。首先,以传统电火花加工理论为基础,结合气中放电的原理和常规微细电火花加工的特点,对气中微细电火花加工机理进行研究,分析气中微细电火花加工与传统微细电火花的不同,对气中微细电火花加工进行可行性分析。其次,在传统的气中电火花加工研究基础上,设计管状电极内孔通气的气中微细电火花的试验装置,并利用其进行气中微细电火花加工探索试验,实现气中微细电火花加工。再次,针对所研制的内孔通气的气中微细电火花试验装置存在的不足,提出电极外侧通气的气中微细电火花加工方法,并在内孔通气的试验装置基础上研制了外侧通气的试验装置。利用该装置进行气中微细电火花加工工艺性能的试验,总结气中微细电火花加工规律,在此基础上用直径小于100μm尺度的微细电极进行气中微细电火花加工正交试验研究,分析在RC电源模式下影响气中微细电火花加工性能的主要因素。最后,针对气中微细电火花加工排屑困难的现象,根据超声辅助气中电火花加工的理论分析,进行超声振动的气中微细电火花加工试验,研究超声辅助振动对气中微细电火花加工性能的影响,并对试验现象和试验结果进行分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.2 微细电火花加工技术的研究现状
• 1.3 气体介质电火花加工技术的研究现状
• 1.4 课题的主要研究内容
• 第2章 气中微细电火花加工机理分析
• 2.1 气体介质中放电加工的机理
• 2.2 气体介质中放电加工基本过程中的特性
• 2.2.1 气体放电击穿过程
• 2.2.2 气体放电通道的扩展
• 2.2.3 气体电火花加工电蚀产物的排除
• 2.2.4 气中加工放电消电离
• 2.2.5 气中介质中的连续放电加工
• 2.3 气体介质中放电加工的条件和改善方法
• 2.3.1 选择正极性气中放电加工
• 2.3.2 气体压力对气体放电加工的影响
• 2.3.3 超声振动辅助气中电火花加工
• 2.4 微细电火花加工的特性
• 2.5 气中微细电火花加工研究的可行性分析
• 2.6 本章小结
• 第3章 内孔通气的气中微细电火花加工试验研究
• 3.1 内孔通气的气中电火花加工原理
• 3.2 内孔通气的试验装置设计
• 3.3 微细电火花加工机床试验条件
• 3.4 内孔通气的气中微细电火花试验
• 3.4.1 加工电参数对加工状态的影响
• 3.4.2 非电参数对加工状态的影响
• 3.5 内孔通气的气中微细电火花试验装置分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 外侧通气的气中微细电火花加工试验研究
• 4.1 电极外侧通气的试验装置设计
• 4.2 气中微细电火花加工与油中微细电火花加工对比试验研究
• 4.3 电极外侧通气的气中微细电火花加工规律试验
• 4.3.1 电参数与加工速度和电极相对损耗率的关系
• 4.3.2 非电参数与加工速度和电极相对损耗率的关系
• 4.4 气中微细电火花加工深小孔加工试验
• 4.5 外侧通气的气中微细电火花加工正交试验
• 4.5.1 正交试验设计
• 4.5.2 正交试验数据分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 超声振动的气中微细电火花加工试验研究
• 5.1 超声振动气中微细电火花加工的理论分析
• 5.1.1 超声振动气中电火花加工研究
• 5.1.2 超声振动改善放电间隙的原理
• 5.2 超声辅助气中微细电火花加工的试验及分析
• 5.2.1 超声振动辅助气中微细电火花与不加超声时的对比
• 5.2.2 超声振动振幅变化对加工速度和电极相对损耗率的影响
• 5.3 对气中微细电火花加工的改进提议
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢