【摘要】：在航空航天、模具行業(yè)中多存在一些深寬比較大的深窄槽結(jié)構(gòu),受材料硬度和刀具強(qiáng)度的限制傳統(tǒng)加工方法難以實(shí)現(xiàn),而電火花加工不受材料硬度限制可加工任何導(dǎo)電材料的特點(diǎn)使其成為最有效的加工方式。石墨具有耐高溫、良好導(dǎo)電性等特點(diǎn),用作電極材料可實(shí)現(xiàn)深窄槽低損耗加工。由于排屑不良,采用石墨電極加工深窄槽會(huì)產(chǎn)生粉塵,易造成短路、拉弧、集中積碳等不良現(xiàn)象,不僅造成加工效率的降低還會(huì)增大電極損耗、降低成形精度。針對(duì)上述問(wèn)題,本文進(jìn)行了利深窄槽電火花加工工藝方面的研究。首先通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)的方法分析石墨電極電火花深窄槽加工時(shí)的基本工藝規(guī)律及其形成機(jī)理,采用阿基米德原理測(cè)量石墨電極體積的微小變化從而避免石墨吸油帶來(lái)的質(zhì)量誤差。實(shí)驗(yàn)考察電極材料、加工極性、脈沖寬度、峰值電流、占空比、基準(zhǔn)電壓、放電面積以及抬刀對(duì)加工效率、電極損耗和表面粗糙度的影響,明確各因素合理可行的參數(shù)范圍,并對(duì)拐角部位集中積碳造成加工不穩(wěn)定的現(xiàn)象進(jìn)行分析、說(shuō)明。根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果選取主要因素和有代表性的水平設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),以正交試驗(yàn)結(jié)果作為訓(xùn)練樣本,利用支持向量機(jī)回歸分析的方法,建立關(guān)于石墨電極電火花深窄槽加工的加工效率和電極相對(duì)損耗的工藝模型,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。設(shè)計(jì)基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化求解流程,以支持向量機(jī)回歸模型作為其適應(yīng)度函數(shù),進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化求解,得到石墨電極電火花深窄槽加工的Perato最優(yōu)解集。針對(duì)單因素實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)負(fù)損耗的現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步的研究。通過(guò)主效應(yīng)分析明確各因素對(duì)電極損耗和加工效率的影響大小,對(duì)影響較大的因素基于工藝模型進(jìn)一步分析其之間的交互作用,為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探索提供指導(dǎo)。通過(guò)脈沖寬度與峰值電流的全面實(shí)驗(yàn),探索石墨電極損耗過(guò)程,劃定不同損耗程度的參數(shù)區(qū)間,分析各損耗區(qū)間的加工效果。研究石墨電極端面積碳層的微觀結(jié)構(gòu)和組織成分,分析負(fù)損耗原因。低損耗是以犧牲效率為代價(jià),為在低損耗基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高加工效率,通過(guò)加工速度特點(diǎn)的分析建立其指數(shù)模型,根據(jù)占空比和抬刀對(duì)加工速度的影響制定變參數(shù)高效加工策略。
【圖文】：

出通過(guò)抬刀、超聲輔助、電極的設(shè)計(jì)、磁場(chǎng)輔助等各問(wèn)題。大學(xué)儲(chǔ)召良[9]研究了高速抬刀電火花深窄槽加工性能，可產(chǎn)生更劇烈的工作液的擾動(dòng)，蝕除產(chǎn)物排出和更新 的電極做了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明相同條件下普通速抬刀加工深度可達(dá) 100mm，并且高速具有更高的加加工性能明顯提高。用自適應(yīng)抬刀的方式根據(jù)加工狀態(tài)自動(dòng)改變抬刀參數(shù)態(tài)的判斷指標(biāo)，設(shè)計(jì)登山尋優(yōu)的算法實(shí)時(shí)自適應(yīng)調(diào)整深度下都調(diào)整為最優(yōu)的抬刀參數(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探討該適應(yīng)。no[11]用薄片電極成形加工代替線(xiàn)切割加工 SiC，，用在薄方式促進(jìn)排屑，提高加工穩(wěn)定性，減少二次放電，加高。O.Flano[12]采用相同的方式，在片狀電極上開(kāi)通孔，大小、形狀、位置對(duì)加工速度和電極損耗的影響，如圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文一步分析了EDM3石墨和HK-6石墨的加工效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明EDM3石墨比HK-6石墨電極的效率提升更大，同時(shí)電極損耗也較大。對(duì)加工過(guò)程中電壓和電流的測(cè)量顯示隨加工深度增加，加工狀態(tài)逐漸變差。新加坡南洋理工大學(xué)的 S.H.Yeo[14]用磁場(chǎng)輔助方法在工具鋼上加工深微孔和普通電火花加工對(duì)比，在 360min 的時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)輔助加工孔深為 1177μm，比普通電火花加工增加了 26%。臺(tái)灣學(xué)者 Yan-Cherng[15]設(shè)計(jì)磁場(chǎng)輔助裝置和電火花復(fù)合加工，如圖 1-2 所示，提高了加工效率和加工質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG661

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 顧琳;;電火花加工裝備國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J];航空制造技術(shù);2015年16期

2 梁慶;伍端陽(yáng);;石墨電極在模具零件電火花加工中的應(yīng)用[J];模具工業(yè);2015年02期

3 儲(chǔ)召良;趙萬(wàn)生;顧琳;;高速抬刀窄槽電火花加工性能實(shí)驗(yàn)研究[J];電加工與模具;2013年S1期

4 伍端陽(yáng);;模具制造中電火花加工應(yīng)用技術(shù)綜述[J];模具制造;2008年10期

5 雷臥虎;;電火花加工中的石墨電極應(yīng)用[J];模具制造;2007年03期

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1 何維林;;大面積和深窄槽電火花加工技術(shù)[A];2012年全國(guó)電火花成形加工技術(shù)研討會(huì)交流文集[C];2012年

2 王克錫;;石墨電極在電火花加工中的擴(kuò)大應(yīng)用與發(fā)展[A];2008年全國(guó)電火花成形加工技術(shù)研討會(huì)交流文集[C];2008年

3 王克錫;;關(guān)于電火花加工用的石墨電極材料[A];2008年全國(guó)電火花成形加工技術(shù)研討會(huì)交流文集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 張玲t(yī)D;高效微細(xì)電火花加工若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

2 王津;電火花加工加工屑和氣泡的運(yùn)動(dòng)及實(shí)現(xiàn)高效加工的控制方法研究[D];大連理工大學(xué);2012年

3 易平;面向模具行業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

4 潘明強(qiáng);微弧氧化膜層形成及其表面粗糙度的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 田英杰;支持向量回歸機(jī)及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

6 趙偉;電火花加工中電極蝕除及其理論基礎(chǔ)的研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 儲(chǔ)召良;電極抬刀運(yùn)動(dòng)與電火花加工性能研究[D];上海交通大學(xué);2013年

2 王金耀;影響電極積碳層厚度的電流控制實(shí)現(xiàn)研究[D];華東交通大學(xué);2009年

3 徐磊;基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的研究與應(yīng)用[D];中南大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2646475