氣霧介質下的電火花放電誘導燒蝕加工技術研究.pdf

1、一般電火花放電誘導燒蝕加工技術是利用從中空電極間歇噴出的高壓氧氣,與極間因火花放電產生的高溫活化金屬發(fā)生燃燒反應,用所釋放的化學能蝕除材料,從而大大提高了材料的蝕除率。但該加工方法存在燒蝕能量在工件表面分布不均,易造成局部過度燒蝕,影響表面質量等問題。本課題以氧氣和自來水經過霧化后產生的氣霧作為放電介質,在保證放電燒蝕加工高效進行的同時,利用水霧分散燒蝕形成的能量,提高了高效燒蝕加工的可控性及工藝穩(wěn)定性。本文的主要工作如下:
　　

2、1、根據氣霧介質的設計要求和目標,設計了氣動霧化噴嘴,搭建了試驗系統(tǒng)。
　　2、通過放電波形、表面微觀形貌和橫截面顯微圖片等對氣霧介質下的放電燒蝕加工機理進行初步研究。發(fā)現(xiàn)氣霧介質下的放電燒蝕加工極間液滴相互之間可形成“串聯(lián)放電”,使得燒蝕加工的放電間隙增大,有利于改善極間狀態(tài)以及蝕除產物的排出,并可以減少二次放電,提高蝕除效率。液滴能夠分散放電能量,使活化金屬遇氧氣發(fā)生燒蝕反應的位置不斷發(fā)生變化,燒蝕產生的能量被分散在工件表面,

3、從而提高了燒蝕加工的表面質量。
　　3、與內沖液電火花加工和純氧中燒蝕加工進行對比試驗。結果表明:氣霧混合介質下的燒蝕加工,材料蝕除率較純氧氣燒蝕加工提高近1.2倍,較內沖液電火花加工提高約4.6倍;電極質量相對損耗較內沖液電火花加工降低近65％,且精度較高,楞角倒圓半徑較內沖液電火花加工減小約35%。
　　4、研究了電參數及氣液壓力對材料蝕除率及電極質量相對損耗的影響。結果表明,材料蝕除率隨著電參數及氣液壓力的變化而變化,

4、電極質量相對損耗始終保持在較低水平。采用Fluent軟件對圓形電極及曲面形狀加工間隙內的流場進行仿真分析。結果表明:加工面為平面的電極存在最優(yōu)孔徑使極間流場均勻;曲面電極易采用多空孔道。通過實驗進行了驗證,結果與仿真分析基本一致。
　　5、利用氣霧介質下的放電誘導燒蝕及內沖液電火花加工工藝進行深小孔加工對比試驗,結果表明:霧化燒蝕加工小孔的效率約為內沖液電火花加工的6.47倍(加工時間為140min),電極損耗僅僅為內沖液電火花加