正交实验法优化电熔爆铣削加工的工艺参数.pdf

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1、制造技术／I艺装备现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2012年第3期正交实验法优化电熔爆铣削加工的工艺参数李岩，李文卓，柴永生(烟台大学机电汽车工程学院，山东264005)摘要：通过电熔爆铣削加工的正交实验，运用数理统计方法研究了电熔爆铣削加工的特性。分析了电压、电流、进给速度、工件运动速度和气压等因素对电极损耗和加工速率两指标的影响。通过两指标的直观分析表和效应曲线图得出了电熔爆铣削加工的一些规律，并优化了工艺参数。关键词：正交实验；电熔爆；铣削；电压；电流；进给速度；气压中图分类号：TG662文献标志码：B文章编号：1671—3133(2012)0

2、3删3—06OptimizationofelectricalmeltingandexplosionmillingparametersbyorthogonaltestLiYan，LiWenzhuo，ChaiYongsheng(SchoolofElectromechanical&AutomobileEngineering，YantaiUniversity，Yantai264005，Shandong，China)Abstract：Byorthogonaltestofelectricalmeltingandexplosionmilling，thepeculiarityofelectricalmelt

3、ingandexplosionmillinghasbeenresearchedusingmathematicalstatistics．Theinfluenceofelectricvoltage，electriccurrent，feedingspeed，workpiecemovementspeedandairpressureonelectrodeconsumptionandprocessingefficiencyhasbeenanalyzed．Throughtheanalysisofdirectanalyzingtableandeffectdiagram，theruleofelectrical

4、meltingandexplosionmiHinghasbeenfollnd，andprocessparame—tershavebeenoptimized．Keywords：orthogonaltest；electricalmeltingandexplosion；milling；electricvoltage；electriccurrent；feedingspeed；airpressure0引言电熔爆技术采用非接触性强电加工，适合于加工特硬、特黏、特脆、热敏感等难加工材料，有效地解决了采用常规机械方法加工这类材料的技术难题，是世界机电加工技术的一次重大突破。但同时应该注意，在该研究成果产业化

5、的同时，技术问题并未得到完全解决，其放电的实质及机理的研究目前还不够深入，因此制约了加工时有关切削参数、电参数等工艺规程的合理制定和选用。加强和深化电熔爆技术的相关技术研究，必将提高电熔爆技术的科技含量，为电熔爆技术的产业化奠定更加坚实的基础，在制造业中发挥越来越重要的作用⋯。本文运用正交实验法对电熔爆铣削加工进行实验，基于此实验运用数理统计方法分析了电熔爆铣削的特性，研究了电熔爆铣削加工的一些规律，优化了电熔爆铣削加工的工艺参数∽1。1实验系统电熔爆是一种非接触式强电加工，在加工过程中刀盘(相当于刀具功能的带电电极)与工件表面问产生特殊的电作用，形成高密度的强电子电流，产生高温、高热使工件

6、表面迅速熔化，在施加工作液的情况下，工件表层爆离工件，获得尺寸精度和表面粗糙度¨。。1．1机床结构电熔爆铣削机床主要由机床本体、电熔爆电源，以及控制系统三个基本部分组成，如图1所示H1。1．1．1机床本体床体：采用c型结构，进给系统由交流伺服电动机、滚珠丝杠等精密部件构成一个半闭环系统。电极头：下端带有三角卡盘来夹紧电极(外径为咖1～20mm的紫铜管)，由同步电动机带动，实现电极的高速旋转。排气装置：普通鼓风机连接排气管，排气管的一端固定在工作台的适当位置。冲液管：冷却液为普通自来水，进水口连接普通抽水机，出水口对准放电部位，水通过回流管进入机床旁边的水箱，实现水的循环利用。632012年第

7、3期现代制造工程(ModemManufacturingEngineefing)y轴电动机a)机床结构”I图I机床结构与实物1．1．2电熔爆铣削电源采用基于IGBT封装的逆变脉冲恒流电源作为电熔爆铣削加工电源”1。1．1．3控制系统主要是通过PC．DSP的控制方式进行电熔爆铣削机床的运动控制操作。1．2运动控制原理电熔爆铣削控制系统，采用NC(NumericalCon—tr01)嵌人PC机的方式，即由开放式运动