基于傳熱學與流體動力學的線切割白層建模與優(yōu)化.pdf

1、隨著我國模具、精密儀器和航空航天等高端制造業(yè)的發(fā)展，難加工材料對制造工具的需求越來越高，線切割加工是高端精密零件加工非常重要的一種加工方式。然而我國在慢走絲線切割上起步較晚，技術上落后于國際先進水平?；谶@種現(xiàn)狀，本文旨在提高表面加工質(zhì)量，使用傳熱學和流體動力學從理論上對白層進行建模分析與仿真，并應用該模型指導工藝參數(shù)的選擇，達到降低白層厚度，減少表面裂紋的目的。
　　本文從白層的產(chǎn)生機理與材料的相變展開研究，確定了白層是由未被電

2、介質(zhì)所帶走的而又重新凝結在工件表面上的熔化金屬所組成的。因為白層的形成過程中緊密伴隨著熱作用的影響，因此，基于傳熱學的放電過程模型是分析白層的基礎。本文建立的單脈沖放電模型考慮了時變等離子通道半徑、時變材料熱物理參數(shù)、高斯熱源等因素。在該模型的基礎上，推導出了白層厚度的預測模型。同時，根據(jù)該模型發(fā)現(xiàn)提高峰值電流可以提高能量的利用效率。
　　為了進一步提高模型的精度，本文利用流體動力學對殘渣的運動與分布進行了分析，結果發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)