【摘要】：隨著科技的進步和社會的發(fā)展,機械制造領(lǐng)域發(fā)展的步伐越來越快,難加工材料(高溫合金、鈦合金)廣泛應(yīng)用于裝備制造業(yè),而電火花銑削是對這些材料進行加工的一種特種加工方法,它是由機床主軸帶動電極作簡單運動,使得電極與工件之間產(chǎn)生火花放電作用加工出所需要的零件,它不受工件強度、硬度特性的影響,而且擁有多軸軌跡運動的特點,以其加工復(fù)雜型腔時獨特的優(yōu)勢受到廣泛關(guān)住。然而,由于脈沖電源能量的限制,傳統(tǒng)的電火花銑削加工效率不高,針對這一問題,提出了電極快速進給放電燒蝕分層銑削加工的技術(shù),使用氧氣作為工作介質(zhì),且電極懸浮在工件上方進行放電銑削。一是改變了材料蝕除的能量來源,借助于氧氣與達到燃點的金屬基體燃燒產(chǎn)生的巨大化學(xué)能來進一步蝕除材料;二是電極懸浮在工件上方,使得放電基本僅在電極端部進行,電極側(cè)面基本不發(fā)生火花放電,解決了一般電火花銑削電極側(cè)部放電后電極損耗不規(guī)則、不規(guī)律,難于進行電極補償?shù)膯栴},且電極快速移動和本身的旋轉(zhuǎn)運動,使加工更加穩(wěn)定。本文的主要工作如下:1)設(shè)計并搭建電極快速進給放電燒蝕分層銑削加工平臺,對電極旋轉(zhuǎn)裝置、氣體供應(yīng)系統(tǒng)、工件裝夾裝置、伺服控制裝置進行設(shè)計與制造,便于后續(xù)試驗工作的開展。2)對電極快速進給放電燒蝕分層銑削加工的加工機理進行探討,主要從能量來源、放電通道形成過程、放電加工的狀態(tài)、放電蝕除顆粒、加工表面形貌等方面進行深入的研究。3)以常規(guī)電火花銑削,電火花燒蝕銑削和電極快速進給放電燒蝕分層銑削這幾種加工方式進行相同試驗參數(shù)下的對比試驗,分析表明,電極快速進給放電燒蝕分層銑削,其材料蝕除效率是普通電火花銑削的11.2倍,電極相對損耗比電火花銑削降低86%,彰顯了所提出的加工方法在材料蝕除率和電極損耗方面的優(yōu)越性。4)以模具鋼Cr12作為加工材料,進行電極快速進給放電燒蝕分層銑削加工工藝試驗。試驗研究了各種影響因素(脈寬、脈間、放電電流、氧氣壓力)對材料蝕除效率、電極損耗的影響規(guī)律,結(jié)果表明:放電能量增大,材料蝕除效率提高,電極體積損耗下降;氧氣壓力提高,燃燒氧化反應(yīng)的強度變強,材料蝕除率也隨之提高。5)對電極快速進給放電燒蝕分層銑削的加工特性,即良好的形狀精度和尺寸精度,以及加工斜面時層與層之間的光滑過渡的特性進行分析,并采用實際工件型腔銑削試驗進行驗證。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG54
【圖文】：

圖 1.1 航空發(fā)動機葉輪耐熱合金，是用鐵、鎳、鈷等元素作為基體的多種元，其強度依然很高，切削加工難以進行。一般，加工金屬工件的好幾倍，且在高溫高壓下，加工時受到的的塑性變形，使得高溫合金表面材料強化、硬度提高伸率超過 40%，這些因素都增加了高溫合金的切削難雜工況下進行正常穩(wěn)定工作，如在 600～1000℃的溫相當應(yīng)力的前提下穩(wěn)定工作，都與其擁有的優(yōu)良的熱渦輪增壓器（如圖 1.2）、火箭發(fā)動機、燃氣輪機、汽油、增壓器）以及核工業(yè)等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用。

圖 1.1 航空發(fā)動機葉輪合金，是用鐵、鎳、鈷等元素作為基體的多強度依然很高，切削加工難以進行。一般，工件的好幾倍，且在高溫高壓下，加工時受性變形，使得高溫合金表面材料強化、硬度超過 40%，這些因素都增加了高溫合金的切況下進行正常穩(wěn)定工作，如在 600～1000℃應(yīng)力的前提下穩(wěn)定工作，都與其擁有的優(yōu)良增壓器（如圖 1.2）、火箭發(fā)動機、燃氣輪機、壓器）以及核工業(yè)等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用。

南京航空航天大學(xué)學(xué)位碩士論文強度鋼。由于這種材料擁有強度較強、硬度較高的其在比強度、比剛度以及韌性方面特性優(yōu)良，在航架（如圖 1.3）、翼梁、承力螺栓等，它能夠減輕結(jié)在航空上得到廣泛的應(yīng)用。高強度鋼在飛機上也得要有飛機起降裝置，飛機軸承，飛機結(jié)構(gòu)體，以及

【參考文獻】

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本文編號：2769997