低溫氣體冷卻對電火花加工的影響研究.pdf

1、電火花加工中電極損耗是影響加工質(zhì)量和加工精度的一個重要因素。為降低電極損耗，用液氮冷卻方法來實現(xiàn)電火花工具電極低損耗是當前國際上電火花加工領(lǐng)域研究的一個熱點方向。
　　現(xiàn)有液氮冷卻工具電極以降低工具電極損耗方法進行電火花加工時，工具電極損耗大幅降低，但由于冷卻溫度過低，工件材料移除速率也隨之大幅降低，同時工件表面會出現(xiàn)大量細微裂紋。本文針對該方法的不足之處，提出了一種新的冷卻方式，使用空氣與液氮蒸發(fā)氣混合后的低溫氣體來冷卻工具電極

2、，從而實現(xiàn)工具電極損耗的降低。為驗證該方法有效性，本文從理論、有限元仿真和試驗三方面分別對該方法進行理論、仿真分析和驗證，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　1、分析工具電極和工件材料不同溫度下熱力學(xué)屬性，以工具電極和工件材料低溫下熱導(dǎo)率和比熱容為分析對象，對不同溫度下進行電火花加工，工件和工具電極熱力學(xué)屬性變化導(dǎo)致加工結(jié)果產(chǎn)生的可能影響進行了理論分析。
　　2、為進一步驗證低溫冷卻實現(xiàn)電火花工具電極低損耗方法理論有效性，對低溫氣

3、體冷卻工具電極模型進行建模，并將模型導(dǎo)入ANSYS Mechanical和CFX有限元仿真軟件，對其分別進行穩(wěn)態(tài)流場和瞬態(tài)溫度場仿真，獲得了低溫氣體的穩(wěn)態(tài)流場、工具電極受低溫氣體冷卻的瞬態(tài)溫度場，和在低溫氣體冷卻下，工具電極放電加工瞬態(tài)溫度場。仿真結(jié)果表明使用低溫氣體冷卻工具電極以降低工具電極損耗的方法可切實可行。
　　3、按仿真模型尺寸制造實際零件，對機床進行改造，并按照仿真中使用的電參數(shù)，進行低溫冷卻工具電極電火花加工試驗，通