微细电极电火花反拷加工过程仿真与实验研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:czd1986624
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微细电极被广泛应用在电火花加工微小孔和微三维结构中,因此微细电极的制备一直是电火花加工领域的难点和热点之一。目前常用的微细电极在线加工方法主要有电火花反拷加工法,但在微细电极电火花反拷加工中存在蚀除机理尚不完全明确等问题,从而影响了微细电极电火花反拷加工技术的应用和快速发展,因此,有必要对微细电极电火花反拷加工机理进行研究。本文从温度场仿真、应力场仿真和加工实验的角度,对微细电极电火花反拷加工中微细电极蚀除过程进行数值模拟,揭示微细电极电火花反拷加工机理,并进行实验验证,为研究微细电极电火花反拷加工提供理论依据和技术支持。首先,建立微细电极电火花反拷加工单脉冲放电过程的温度场仿真模型,通过数值模拟单脉冲放电微细电极的温度场分布和电极表面的凹坑形貌,分析脉冲宽度对微细电极表面的最高温度和凹坑体积的影响规律,并通过微细电极电火花单脉冲反拷加工实验进行验证。其次,建立微细电极电火花反拷加工连续脉冲放电过程的温度场仿真模型,数值模拟连续脉冲放电下微细电极表面的温度场分布和凹坑体积情况,探究微细电极表面形貌的动态形成过程以及凹坑蚀除体积和最高放电温度的变化规律,以及脉宽对微细电极表面凹坑大小和形貌的影响规律,揭示微细电极电火花反拷加工机理,并通过微细电极电火花连续脉冲反拷加工实验进行验证。最后,利用电火花反拷加工法进行微细电极的制备,并在线进行不同峰值电流、不同脉宽和不同材料下的微小孔电火花加工实验,分析峰值电流、脉宽和工件材料对微小孔孔径、加工效率和电极损耗的影响规律。
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