本文關(guān)鍵詞：鈦合金格柵精密高效電火花加工技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究

  更多相關(guān)文章： 電火花加工 鈦合金 格柵 工藝參數(shù)組合 灰關(guān)聯(lián)

【摘要】：隨著航空航天的快速發(fā)展,對輕型化的要求越來越高,為此須從材料和結(jié)構(gòu)兩方面入手。鈦合金格柵結(jié)合了鈦合金材料高比強度、高熱強度與格柵結(jié)構(gòu)高比強度、高自穩(wěn)定性的優(yōu)勢,在航空航天領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。但是,鈦合金切削加工性能差,加工成本高,同時格柵結(jié)構(gòu)的低剛度和對棱角尺寸的高要求也使其可加工性變差。由此可見,加工工藝是制約鈦合金格柵進(jìn)一步推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。電火花加工不受金屬材料強度、硬度的限制,不存在宏觀切削力,可以滿足較高的棱角尺寸要求,是鈦合金格柵的理想加工工藝之一。但是,同其他金屬材料相比,鈦合金電火花加工過程穩(wěn)定性差,特別是深度較大的格柵孔,加工產(chǎn)物難以有效排除,易出現(xiàn)拉弧放電,導(dǎo)致加工效率低、電極損耗大且表面質(zhì)量差。如何在保證表面質(zhì)量的前提下提高加工效率,減小電極損耗是當(dāng)下鈦合金格柵電火花加工亟待解決的問題。通過對鈦合金電火花加工進(jìn)行機理分析與試驗研究,掌握鈦合金電火花加工基礎(chǔ)工藝規(guī)律并逐步優(yōu)化工藝參數(shù)組合,進(jìn)而確定最佳工藝參數(shù)組合進(jìn)行工程應(yīng)用試驗,主要研究內(nèi)容如下:首先,為掌握不同工藝參數(shù)對鈦合金電加工特性的影響,對電極材料、石墨顆粒直徑、極性、空載電壓、伺服SV、峰值電流、脈沖寬度、占空比等工藝參數(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)工藝試驗,結(jié)合鈦合金電火花加工機理對試驗結(jié)果進(jìn)行分析,得到各參數(shù)在特定情況下的優(yōu)選值。然后,為了對材料去除速度、電極損耗和表面質(zhì)量等工藝目標(biāo)進(jìn)行綜合評價,對可調(diào)工藝參數(shù)進(jìn)行試驗,運用灰色理論進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)分析,將多工藝目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單一考量指標(biāo)(灰關(guān)聯(lián)度),得到工藝參數(shù)組合優(yōu)化方案。驗證試驗表明,該參數(shù)組合能夠在保證表面質(zhì)量要求的同時,有效提高加工效率、降低電極損耗。隨著加工深度的增加,為了有效排除加工產(chǎn)物,提高鈦合金電火花加工穩(wěn)定性,對與周期性抬刀相關(guān)的工藝參數(shù)組合進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明,不同加工深度段存在不同的優(yōu)化工藝參數(shù)組合,優(yōu)化參數(shù)組合能有效提高總體加工穩(wěn)定性與加工效率。最后,進(jìn)行鈦合金格柵工程應(yīng)用試驗研究,在前期試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,針對斜面加工進(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)組合,有效提高了加工效率。研究表明,不同棱柱個數(shù)的整體電極存在不同優(yōu)化工藝參數(shù)組合。最終完成樣件加工,在加工效率和表面質(zhì)量上都滿足加工要求�；谏鲜鲅芯�,建立了鈦合金電火花加工工藝參數(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,分析得到了優(yōu)化工藝參數(shù)組合,大幅度提高了鈦合金格柵加工穩(wěn)定性和加工效率,對工程中大量存在的鈦合金陣列格柵型孔的精密高效加工具有重要工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：電火花加工 鈦合金 格柵 工藝參數(shù)組合 灰關(guān)聯(lián)
【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】：2015
【分類號】：TG661
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 鈦合金材料14-15
• 1.1.1 鈦合金的應(yīng)用14-15
• 1.1.1.1 航空領(lǐng)域15
• 1.1.1.2 船舶領(lǐng)域15
• 1.1.1.3 醫(yī)療領(lǐng)域15
• 1.2 格柵結(jié)構(gòu)15-16
• 1.2.1 格柵的幾何構(gòu)型與特點15-16
• 1.2.2 格柵的應(yīng)用16
• 1.3 鈦合金格柵加工技術(shù)概述16-18
• 1.3.1 傳統(tǒng)機械加工16
• 1.3.2 激光加工16-17
• 1.3.3 電解加工17
• 1.3.4 電火花加工17-18
• 1.4 鈦合金電火花加工國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4.1 國外鈦合金電火花加工相關(guān)研究18
• 1.4.2 國內(nèi)鈦合金電火花加工現(xiàn)狀18-19
• 1.5 課題研究目的與意義19
• 1.6 課題的研究內(nèi)容19-21
• 第二章 鈦合金電火花加工機理研究21-27
• 2.1 加工效率影響因素分析21-24
• 2.1.1 電參數(shù)的影響21-22
• 2.1.2 能量分配理論22
• 2.1.3 鈦化碳理論22-23
• 2.1.4 電極材料和工件材料23-24
• 2.2 工具電極損耗影響因素分析24-25
• 2.3 表面粗糙度影響因素分析25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 鈦合金電火花加工基礎(chǔ)試驗27-43
• 3.1 試驗?zāi)康?/span>27
• 3.2 試驗準(zhǔn)備27-30
• 3.2.1 試驗儀器和設(shè)備27-29
• 3.2.2 試驗方案29-30
• 3.2.2.1 試驗設(shè)計29
• 3.2.2.2 測量及計算方法29-30
• 3.3 基礎(chǔ)試驗30-42
• 3.3.1 電極材料的選取試驗30-33
• 3.3.1.1 石墨電極與紫銅電極對比試驗30-31
• 3.3.1.2 不同等級石墨電極對比試驗31-33
• 3.3.2 石墨電極鈦合金電火花加工影響因素試驗33-42
• 3.3.2.1 極性的影響33-34
• 3.3.2.2 空載電壓的影響34-36
• 3.3.2.3 伺服SV的影響36-37
• 3.3.2.4 峰值電流的影響37-39
• 3.3.2.5 脈沖寬度的影響39-41
• 3.3.2.6 占空比的影響41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 鈦合金電火花加工工藝參數(shù)優(yōu)化試驗研究43-54
• 4.1 灰色系統(tǒng)理論43-44
• 4.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析方法44-46
• 4.2.1 灰生成44-45
• 4.2.2 灰色關(guān)聯(lián)度45
• 4.2.3 優(yōu)勢分析45-46
• 4.3 基于灰色關(guān)聯(lián)度的工藝參數(shù)優(yōu)化試驗46-53
• 4.3.1 試驗設(shè)計46-47
• 4.3.2 試驗條件與試驗結(jié)果統(tǒng)計47-48
• 4.3.3 試驗結(jié)果分析48-52
• 4.3.4 試驗驗證52-53
• 4.4 總結(jié)53-54
• 第五章 周期性抬刀排屑技術(shù)研究54-62
• 5.1 排屑技術(shù)54-55
• 5.1.1 沖液方式54
• 5.1.2 周期性抬刀54-55
• 5.2 排屑條件對加工效率的影響試驗55-61
• 5.2.1 抬刀周期對加工深度以及加工效率的影響55-56
• 5.2.2 抬刀速度對加工深度以及加工效率的影響56-58
• 5.2.3 占空比對加工深度以及加工效率的影響58-59
• 5.2.4 分析得到優(yōu)化參數(shù)組合59-60
• 5.2.5 驗證性試驗60-61
• 5.3 本章小結(jié)61-62
• 第六章 典型格柵件的電火花加工工藝試驗研究62-74
• 6.1 試驗準(zhǔn)備與夾具設(shè)計62-63
• 6.1.1 格柵零件介紹62
• 6.1.2 夾具設(shè)計62-63
• 6.2 單棱柱加工對比試驗63-67
• 6.2.1 斜面加工與平面加工對比試驗63-64
• 6.2.2 電極棱柱部位的設(shè)計與加工方案選擇64-65
• 6.2.3 格柵孔加工對比試驗65
• 6.2.4 搖動加工工藝選擇試驗65-67
• 6.3 整體陣列電極的加工試驗67-69
• 6.3.1 整體陣列電極加工可行性分析67-68
• 6.3.2 石墨電極加工設(shè)備68-69
• 6.4 整體陣列電極加工試驗69-71
• 6.5 后續(xù)加工方案設(shè)計71-72
• 6.6 本章小結(jié)72-74
• 第七章 總結(jié)74-76
• 7.1 總結(jié)74
• 7.2 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-81
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高上品;美國1999年電火花加工技術(shù)交流會暨展覽會巡禮[J];電加工與模具;2001年02期

2 徐盛林;日本電火花加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J];電加工與模具;2001年03期

3 徐小兵,毛利尚武;日本電火花加工技術(shù)的發(fā)展動態(tài)[J];電加工與模具;2003年01期

4 任福君,李小海;電火花加工技術(shù)的新發(fā)展[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年01期

5 ;鏡面電火花加工技術(shù)[J];機電工程技術(shù);2004年05期

6 武同暉;智能化電火花加工技術(shù)[J];現(xiàn)代制造;2005年06期

7 曹鳳國;張勤儉;翟力軍;楊大勇;;國際電火花加工技術(shù)發(fā)展的五大趨勢[J];電氣制造;2006年03期

8 武同暉;;智能化電火花加工技術(shù)[J];電氣制造;2006年03期

9 戴喜紅;李文卓;;電火花加工技術(shù)的高效化研究進(jìn)展[J];機械工程師;2007年02期

10 伍端陽;;高附加值模具的精密電火花加工技術(shù)[J];模具技術(shù);2007年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 遲恩田;;電火花加工技術(shù)現(xiàn)狀[A];陜西省機械工程學(xué)會第九次代表大會會議論文集[C];2009年

2 劉超;王斌修;;電火花擺碾加工工藝及損耗補償研究[A];第14屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

3 王振龍;夏良俊;趙萬生;;半導(dǎo)體硅材料的電火花加工技術(shù)研究[A];第十屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

4 朱紅鋼;;電火花涂鎳工藝[A];陜西省機械工程學(xué)會特種加工分會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

5 梁錫昌;劉玉文;;硬齒面內(nèi)齒輪電火花加工技術(shù)及進(jìn)給系統(tǒng)模型的研究[A];第七屆全國電加工學(xué)術(shù)年會論文集[C];1993年

6 李士英;;電火花超精鏡面加工技術(shù)研究[A];第五屆全國電加工學(xué)術(shù)年會論文集（電火花成型加工篇）[C];1986年

7 佟浩;王志強;張龍;李勇;賈維溥;;電火花伺服銑削高效加工工藝[A];第14屆全國特種加工學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

8 曹鳳國;孫璉妮;王燕春;李小兵;王建拓;黃建宇;何北星;;聚晶金剛石工具電火花加工技術(shù)的報告[A];第五屆全國電加工學(xué)術(shù)年會論文集（電火花成型加工篇）[C];1986年

9 孫昌樹;;電火花精密加工的技術(shù)分析[A];第五屆全國電加工學(xué)術(shù)年會論文集（電火花成型加工篇）[C];1986年

10 葉軍;;航空發(fā)動機零件小孔電火花加工技術(shù)的研究[A];2001年中國機械工程學(xué)會年會暨第九屆全國特種加工學(xué)術(shù)年會論文集[C];2001年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 本報記者 趙寧;豪邁科技：研發(fā)創(chuàng)新確保產(chǎn)品高品質(zhì)[N];證券日報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 徐安陽;功能電極電火花誘導(dǎo)燒蝕加工機理及試驗研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

2 柳陽;超聲沖擊復(fù)合電火花表面強化技術(shù)及機理研究[D];天津大學(xué);2015年

3 黃河;基于內(nèi)沖液旋轉(zhuǎn)電極的電火花銑削機床與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 高清;混粉準(zhǔn)干式電火花加工技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 施威;電火花單道掃描加工的脈沖積分作用機理與實驗研究[D];中國工程物理研究院;2015年

2 李澤;電火花模糊抬刀控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 楊帆;基于多目標(biāo)遺傳算法的電火花電參數(shù)優(yōu)化研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2016年

4 郁子欣;鈦合金格柵精密高效電火花加工技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

5 楊凱;噴霧電火花銑削加工技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

6 胡燕偉;半導(dǎo)體晶體材料表面進(jìn)電特性及電火花銑削加工研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

7 戴喜紅;高效電火花銑削加工技術(shù)研究[D];中國石油大學(xué);2007年

8 鹿昌劍;電解電火花復(fù)合加工在微細(xì)加工中的應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

9 張t，

本文編號：756033