難加工材料EDM低電極損耗銑削工藝研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì),隨著科技的快速發(fā)展,各種高性能材料被廣泛應(yīng)用于航空航天、國防、海洋開發(fā)、醫(yī)療、核工業(yè)等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中,由于產(chǎn)品所處的工作環(huán)境比較特殊,因而要求使用具有某些高性能的結(jié)構(gòu)材料或功能材料,然而這些材料由于其特殊的性能,一般均難以進(jìn)行切削和磨削加工,故而被稱為難加工材料。在這些難加工材料中又以鈦合金最為常見。目前業(yè)內(nèi)對于鈦合金的加工,普遍存在著加工效率低、成本高、難度大的問題。本文通過對電火花銑削鈦合金技術(shù)的研究,旨在實(shí)現(xiàn)鈦合

2、金等難加工材料的高效、低損耗加工。
　　首先研究了電火花銑削鈦合金過程中的電極損耗規(guī)律,分別研究了極間能量分配、吸附效應(yīng)、電極材料性能、工藝參數(shù)匹配、工作液種類等對電極損耗的影響規(guī)律,為后續(xù)的工藝試驗(yàn)奠定了理論基礎(chǔ)。
　　采用中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了電火花銑削鈦合金的工藝試驗(yàn),利用響應(yīng)曲面法分析了脈沖寬度、脈沖間隔、峰值電流、電極轉(zhuǎn)速、沖液壓力、銑削厚度6個主要加工參數(shù)對加工效率和電極損耗率的影響規(guī)律,建立了加工效率、電極

3、損耗率的數(shù)學(xué)模型,并利用多目標(biāo)優(yōu)化方法進(jìn)行了優(yōu)化,得到了最佳工藝參數(shù)組合。
　　針對電火花銑削鈦合金中電極損耗不可避免的問題,建立了電極損耗的數(shù)學(xué)模型,提出了一種基于UG后處理程序二次開發(fā)的電極損耗補(bǔ)償策略,并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,獲得了良好的補(bǔ)償效果。
　　本文通過對電火花銑削鈦合金技術(shù)的研究與改進(jìn),大大提高了加工效率,并有效的降低了電極損耗,最終實(shí)現(xiàn)了電火花銑削鈦合金的高效、低損耗加工。最高加工效率可達(dá)23010mm3/min