水平超聲振動電火花復(fù)合加工裝置及試驗(yàn)研究.pdf

1、電火花加工是在工作液介質(zhì)中(通常是電火花加工液或煤油),利用工具電極和工件之間的間歇性脈沖放電釋放出的能量來去除工件材料表面以達(dá)到工藝要求的特種加工方法。由于其可加工復(fù)雜型面,加工精度較高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于磨具制造、航空航天、精密機(jī)械、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。
　　但是電火花加工速度慢,加工效率低,而超聲加工可以彌補(bǔ)這方面的劣勢。目前的超聲電火花復(fù)合加工是把超聲裝置加載在電火花機(jī)床主軸上,雖然效果比較好,但是會影響到機(jī)床主軸的加工精度,

2、因此本文考慮把超聲振動作用在工件上,把超聲加工和電火花加工的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。
　　本文自行設(shè)計了一套超聲裝置,重點(diǎn)對變幅桿,尤其是圓錐形三段式復(fù)合變幅桿進(jìn)行了理論研究和參數(shù)設(shè)計,設(shè)計了變幅桿與工件整體的加工裝置,并對整個裝置進(jìn)行了ANSYS模擬仿真和諧響應(yīng)分析,試驗(yàn)結(jié)果表明在工件端面處振幅最大,可以達(dá)到試驗(yàn)預(yù)期的振動效果。接著對普通電火花加工進(jìn)行正交試驗(yàn)研究,尋找到最優(yōu)參數(shù)組,在此基礎(chǔ)上引入超聲頻率和超聲功率兩個參數(shù),通過試驗(yàn)研

3、究超聲的引入對電火花加工機(jī)理的作用。本文主要是從成形工件的表面質(zhì)量入手,用表面粗糙度這個標(biāo)準(zhǔn)來衡量加工的優(yōu)越性。結(jié)果表明水平超聲振動電火花復(fù)合加工形成的小凹坑平整而且規(guī)則,粗糙度值降低,比普通電火花加工質(zhì)量更好。最后,通過工件的成形表面質(zhì)量,探討了超聲的引入對電火花加工機(jī)理的作用,超聲的引入,使得加工間隙的最大放電間隙hmax變大,最小放電間隙hmin變小,加工間隙的范圍變得更大,同時實(shí)現(xiàn)了放電點(diǎn)的轉(zhuǎn)移,避免了拉弧放電的產(chǎn)生,帶來的渦流