22746.基于有限元法對電火花加工中溫度場及應(yīng)力場的仿真研究

1、山東理工大學(xué)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于有限元法對電火花加工中溫度場及應(yīng)基于有限元法對電火花加工中溫度場及應(yīng)力場的仿真研究力場的仿真研究StudyonSimulationofTemperatureFieldStressFieldinEDMBasedontheFEM研究生：谷萌谷萌指導(dǎo)教師：李麗李麗副教授副教授協(xié)助指導(dǎo)教師：申請學(xué)位門類級別：工學(xué)碩士工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)名稱：機(jī)械制造及其自動化機(jī)械制造及其自動化研究方向：特種加工特種加工論文完

2、成日期：2014年4月單位代碼：10433學(xué)號：Y1101037分類號：TH16密級：山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要伴隨著航空、航天、電子、核能、刀具、精密儀器、精密模具等技術(shù)的高速發(fā)展，越來越多的新型材料在這些領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，在這材料中也包括了許多超硬、脆性、耐高溫等材料。傳統(tǒng)的加工方式很難對這些材料進(jìn)行有效的加工。同時(shí)一些具有復(fù)雜形狀的零件也在這些領(lǐng)域中使用，這也給傳統(tǒng)的加工工藝也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因此，這樣就需要尋找更適合

3、的加工方法。而電火花加工正是其中比較適合的加工方法。雖然各國學(xué)者多年來一直電火花進(jìn)行研究，但是對其基礎(chǔ)理論的研究并沒有取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，其加工機(jī)理因放電過程的復(fù)雜性與隨機(jī)性無法達(dá)到突破性進(jìn)展。有限元法是研究非線性問題的較為有效的工具。采用理論研究與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合，對電火花放電過程中溫度場與應(yīng)力場分布進(jìn)行仿真研究。通過對影響單脈沖放電對材料蝕除量與參數(shù)進(jìn)行分析研究，建立了電火花放電過程中的物理模型，熱學(xué)數(shù)學(xué)模型與合理的有限元模型劃分網(wǎng)格，

4、通過施加合適的邊界條件，利用有限元軟件ANSYS對其加工過程中的工具在電火花單脈沖放電作用下生成的溫度場分布于熱應(yīng)力分布進(jìn)行仿真，并進(jìn)行了實(shí)際的加工實(shí)驗(yàn)研究。本文選取難加工材料鎳基合金Inconel718作為研究對象，在實(shí)驗(yàn)中，依據(jù)電火花加工的主要機(jī)理為熱現(xiàn)象的原則，在仿真得到的溫度場分布的圖形與數(shù)據(jù)，提取大于材料熔點(diǎn)區(qū)域作為理論熔池大小，在與之電火花加工機(jī)床上得到的在不同放電參數(shù)下生成的電蝕坑測量值做比較。通過分析數(shù)據(jù)可知，兩者得到的