電鍍電極絲電火花線切割及螺旋電極電火花小孔加工研究.pdf

1、電火花加工因其獨(dú)有的優(yōu)勢，在工業(yè)上具有著不可替代的作用，由于其加工特點(diǎn)，對電極的機(jī)械性能要求較低，這就使得對電極的各種處理成為可能。本文針對電火花加工的兩個(gè)常見問題，提出改進(jìn)電極的解決方案。電火花加工的兩個(gè)常見問題是:
　　(1)高速走絲線切割電極絲損耗較快、壽命較低。由電火花加工本質(zhì)決定，在高速走絲線切割中電極絲的損耗不可避免，又因電極絲循環(huán)使用，所以它會(huì)隨著加工而不斷變細(xì)最終斷裂，影響了高速走絲線切割的正常進(jìn)行。本文提出電極絲

2、補(bǔ)償法，以降低電極絲損耗，最終達(dá)到提高電極絲壽命的目的。文中主要通過電鍍方法來補(bǔ)償電極絲損耗，分析了電鍍對電極絲的影響并設(shè)計(jì)電鍍過程。選Cu為電鍍材料，分別進(jìn)行了電鍍實(shí)驗(yàn)和電鍍前后電極絲線切割加工實(shí)驗(yàn)，通過電子顯微鏡和掃描電鏡觀察，對比了不同電極絲的表面形態(tài)，直觀的說明了電鍍Cu有利于保護(hù)電極絲表面;又通過能譜分析對不同電極絲表面所含元素進(jìn)行分析，從所含元素角度說明了電鍍電極絲補(bǔ)償?shù)目尚行?之后使用Ansys仿真軟件，得出了電極絲放電瞬

3、間的溫度分布云圖，分析了放電后的散熱過程，結(jié)合焓的運(yùn)算得到放電瞬間熱量傳導(dǎo)情況，得出鍍Cu后理論上只有10％左右的熱量傳遞到電極絲上，大大減小了電極絲基體上的放電凹坑，對比了銅鉬結(jié)合界面處放電點(diǎn)散熱情況和單獨(dú)鉬表面散熱情況，得到了各時(shí)間點(diǎn)的最高溫度圖，通過計(jì)算可知前者放電后散熱速度是后者的1.5倍左右。上訴分析說明電鍍電極絲可以提高其使用壽命。文中還對電鍍法補(bǔ)償電極絲進(jìn)行了進(jìn)一步理論分析，提出電鍍補(bǔ)償法的部分改進(jìn)措施。最后提出附著法和復(fù)

4、合電鍍法兩種補(bǔ)償電極絲損耗的方法，簡單分析了它們的可行性。
　　(2)電火花小孔加工一直存在排屑困難，加工速度低的問題，因此提出螺旋電極電火花小孔加工方法，螺旋電極可使排屑容易，加工速度提高。分析了使用螺旋電極后放電間隙內(nèi)流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使用Fluent仿真軟件分別得出螺旋電極和普通電極間隙區(qū)域壓力場和速度場，通過對比得出螺旋電極有利于排屑的結(jié)論。最后采用D703F高速電火花小孔加工機(jī)床進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，螺旋電極電火花小孔加