鎳基高溫合金具有塑形變形大、切削力大、切削溫度高和加工硬化嚴重等加工難點,是一種典型的難加工材料。短電弧加工技術是一種新型特種加工技術,可以高效加工超強、超硬的金屬材料并有著較好的加工性能。將該技術應用于鎳基高溫合金的深孔套料加工對兩者的發(fā)展具有重要意義。本文結合電弧放電理論對短電弧加工機理進行分析研究,主要是電弧的產生與工作過程,并分析影響短電弧加工性能的主要因素。針對鎳基高溫合金進行短電弧套料試驗與分析,根據(jù)短電弧加工特性設計相應的加工系統(tǒng)與工具電極,確定相應的試驗方案后對鎳基高溫合金進行套料加工試驗。通過改變放電電壓、工件轉速和工具電極進給量這三種加工參數(shù),選取不同材料的工具電極和石墨電極頭的三種結構對工件進行短電弧套料加工試驗與分析,研究短電弧套料加工中電參數(shù)、非電參數(shù)、電極結構等因素對材料去除率、電極損耗率和表面加工質量的影響,根據(jù)試驗得出管狀柱銷型石墨電極是加工性能最好的工具電極。然后利用正交試驗法確定短電弧套料加工中三種加工參數(shù)對加工性能的影響水平,由此選擇一組最優(yōu)加工參數(shù)。最后對加工后的工件表面層進行了性能檢測分析,分析結果表明短電弧加工后的鎳基高溫合金表面層性能影響僅... 

【文章來源】：西安石油大學陜西省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

短電弧銑削加工原理示意圖

西安石油大學碩士學位論文4機械工程學院自行開發(fā)設計[11]。圖1-2短電弧銑削加工機床山東大學的張敏，張勤河等人提出了振動輔助電弧銑削加工技術。采用正全波、正負半波振動模式進行振動輔助銑削加工。以此來探究不同頻率和振幅對振動輔助銑削加工中的放電過程、加工速度和電極損耗的影響規(guī)律。實驗采用自行開發(fā)研制的電弧銑削加工機床，其結構見圖1-3[12]。圖1-3實驗設備圖新疆大學的許燕、何巍楊等人通過對鎳基高溫合金的短電弧銑削加工的研究發(fā)現(xiàn)，短電弧銑削加工中，不同材料的工具電極對工件被加工表面質量的影響有很大不同，并且其各電極損耗也不相同。尤其是在短電弧銑削加工時，正負極性的不同對加工性能也有很大影響。試驗表明采用正極加工時，短電弧銑削鎳基高溫合金的效率更高，電極損耗也會減小[13]。新疆大學、西安交大的宋丹、周建平和王恪典等人采用正交試驗法，通過改變放電電壓、占空比和脈沖頻率這三種參數(shù)，探究短電弧銑削加工7075鋁合金過程中加工參數(shù)對材料去除率（MRR）和相對電極損耗率（TWR）的影響規(guī)律。利用極差和方差分析法對試驗結果進行分析研究，以此獲得一組最優(yōu)加工參數(shù)，采用這組參數(shù)進行短電弧銑削加工能有效的提高加工效率和降低電極損耗[14]。新疆大學的陳小康，周建平等人為了分析空心圓柱電極邊角損耗的原因和不同電壓和銑削深度條件下電場分布對邊角損耗的影響，采用ANSYS軟件對極間電場的分布進行仿真數(shù)值模擬，兩極間的工作介質是以離子水為主。模擬后通過實驗驗證其是否正確，

西安石油大學碩士學位論文4機械工程學院自行開發(fā)設計[11]。圖1-2短電弧銑削加工機床山東大學的張敏，張勤河等人提出了振動輔助電弧銑削加工技術。采用正全波、正負半波振動模式進行振動輔助銑削加工。以此來探究不同頻率和振幅對振動輔助銑削加工中的放電過程、加工速度和電極損耗的影響規(guī)律。實驗采用自行開發(fā)研制的電弧銑削加工機床，其結構見圖1-3[12]。圖1-3實驗設備圖新疆大學的許燕、何巍楊等人通過對鎳基高溫合金的短電弧銑削加工的研究發(fā)現(xiàn)，短電弧銑削加工中，不同材料的工具電極對工件被加工表面質量的影響有很大不同，并且其各電極損耗也不相同。尤其是在短電弧銑削加工時，正負極性的不同對加工性能也有很大影響。試驗表明采用正極加工時，短電弧銑削鎳基高溫合金的效率更高，電極損耗也會減小[13]。新疆大學、西安交大的宋丹、周建平和王恪典等人采用正交試驗法，通過改變放電電壓、占空比和脈沖頻率這三種參數(shù)，探究短電弧銑削加工7075鋁合金過程中加工參數(shù)對材料去除率（MRR）和相對電極損耗率（TWR）的影響規(guī)律。利用極差和方差分析法對試驗結果進行分析研究，以此獲得一組最優(yōu)加工參數(shù)，采用這組參數(shù)進行短電弧銑削加工能有效的提高加工效率和降低電極損耗[14]。新疆大學的陳小康，周建平等人為了分析空心圓柱電極邊角損耗的原因和不同電壓和銑削深度條件下電場分布對邊角損耗的影響，采用ANSYS軟件對極間電場的分布進行仿真數(shù)值模擬，兩極間的工作介質是以離子水為主。模擬后通過實驗驗證其是否正確，

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鎳基高溫合金零件車削加工[J]. 易震海,黃一凇.  金屬加工(冷加工). 2020(02)
[2]7075鋁合金短電弧銑削加工工藝試驗研究[J]. 宋丹,周建平,王恪典.  新疆大學學報(自然科學版). 2019(04)
[3]短電弧銑削加工圓柱電極邊角損耗研究[J]. 陳小康,周建平,許燕,胡國玉.  現(xiàn)代制造工程. 2019(10)
[4]華中8型短電弧數(shù)控機床進給伺服控制研究[J]. 李波,熊迪,萬勇,張文.  機床與液壓. 2019(15)
[5]TC4鈦合金深孔（鉆削）套料加工系統(tǒng)及其刀具研究[J]. 劉戰(zhàn)鋒,謝健康.  機床與液壓. 2019(15)
[6]不同溫度鍛壓時Inconel 625鎳基高溫合金的形變量和晶粒尺寸[J]. 魏振華,李鑄國,DURAND Camille.  機械工程材料. 2019(03)
[7]Inconel625鎳合金高效精密磨削工藝試驗研究[J]. 關佳亮,劉書君,楊洋,張龍月.  機械科學與技術. 2019(11)
[8]面向航空發(fā)動機的鎳基合金磨削技術研究進展[J]. 丁文鋒,苗情,李本凱,徐九華.  機械工程學報. 2019(01)
[9]電參數(shù)對短電弧銑削加工熱影響層厚度的研究[J]. 孫延龍,周建平,許燕,何巍楊.  機床與液壓. 2018(15)
[10]短電弧數(shù)控銑削加工的優(yōu)化[J]. 許燕,柳雅琪,周建平.  機床與液壓. 2018(13)

碩士論文
[1]短電弧套料加工電極頭和電加工參數(shù)的研究[D]. 柴輝.西安石油大學 2019
[2]鎳基高溫合金的短電弧加工特性分析與研究[D]. 董玉春.西安石油大學 2018
[3]Inconel 625合金在高溫和熱腐蝕環(huán)境下的性能研究[D]. 蔡浩鵬.蘭州理工大學 2018
[4]短電弧套料加工技術的研究[D]. 張釗源.西安石油大學 2017
[5]鈦合金和不銹鋼材料的強電弧加工特性研究[D]. 翟洋.西安石油大學 2016
[6]短電弧高速銑削加工工藝研究[D]. 王海蛟.山東大學 2015
[7]強電弧法深孔套料加工技術的研究[D]. 王強.西安石油大學 2015
[8]短電弧加工機理研究[D]. 盧江.新疆大學 2011
[9]短電弧加工機理再研究[D]. 呂文艷.新疆大學 2010



本文編號：3506921