基于气体介质的电火花加工机床设计设计开题报告

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1、毕业设计开题报告（理工类）设计题目基于气体介质的电火花加工机床设计学生姓名于鹏学号0422110008专业机升0402一、课题的目的意义：  电火花是一种非常规加工方法，是使工具和工件间不断产生脉冲性的火花放电，靠局部瞬时产生的高温使金属融化蚀刻下来的加工方法。它的优点主要在可以加工难切削材料的加工，非常硬的材料如硬质合金、各种高速钢甚至金钢石、立方氮化硼；还有一个优点是加以加工尺寸形状特殊具复杂的零件，如复杂型腔、各种异形。但是传统的电火花加工机床都需要绝缘液来做绝缘介质，这不仅对环境造成了污染，同时大大的提高了电极磨损率以及加工效率，并且

2、技工号的零件还要进行清洗，不可避免的造成了浪费。本课题研究的是在基于气体介质的电火花加工新技术及其工作原理的基础上，题输小型点火加工机床用气体做绝缘介质取代原来的液体。该方法使用管状电极中喷出，在工件与电极间隙形成绝缘介质，从而取代绝缘工作液进行电火花加工。此方法加工没有火灾隐患，不污染环境，电极损耗率非常低，放电加工时的反作用小，有利于微细加工，选择合适的气体，可使加工表面在凝固层（白层）非常薄。并且大大的减小了电火花机床的体积。二、近年来国内外研究现状：                          作为先进制造技术的一个重要分支，特

3、种加工技术，尤其是电火花加工技术，自20世纪40年代开创以来，历经半个多世纪的发展，已成为先进制造技术领域不可或缺的重要组成部分。 日本东京农工大学国枝正典教授开展了气体中放电电火花加工和气体中线切割加工的研究。该方法使用管状电极中喷出，在工件与电极间隙形成绝缘介质，从而取代绝缘工作液进行电火花加工。此方法加工没有火灾隐患，不污染环境，电极损耗率非常低，放电加工时的反作用小，有利于微细加工，选择合适的气体，可使加工表面在凝固层（白层）非常薄。富山地方大学岩井等人还利用压缩空气作介质代替液体介质，通过放电修形、修锐金属基金刚石砂轮。结果表明，经

4、过这样处理后的砂轮磨削性能同传统的修形方法几乎相同。这种方法可以修出曲线轮廓。 试验研究表明：在气体中进行电火花加工时，每次放电所产生的加工屑,被蚀除的工件材料颗粒，其飞溅现象与液体中的电火花加工极为相似。而且两者所产生的加工屑体积随着放电脉冲宽度的延长几乎没有差别。而且所产生的加工屑也会附着在工具电极表面上，所以要实现稳定正常的电火花加工也需要不断地将加工屑从加工间隙中排除出去，使之不致于大量附着在电极表面上。总之，气体中电火花加工使工件材料去除的作用原理和液体中电火花加工的作用原理本质上是相同的。我国的众多科研机构也纷纷对机进行研究实验，

5、以近取得了可喜进展。随之研究的继续，气体介质电火花加工将会越来越完善，其应用范围已越来越广泛。三、设计方案的可行性分析和预期目标：气体介质电火花加工使用薄壁管状的工具电极，在其端面周围产生均匀火花放电的同时，在管状电极内部通入高速气流，由于工具电极端面的放电痕深度比较大，所以被去除的加工屑难以再附着到电极表面上。高速气流的作用是使熔化的工件材料和未附着在电极表面上的加工屑从加工间隙中排除出去，同时使电极表面温度下降，起到冷却作用。另外，由于加工是采用以工具电极为阴极、工件为阳极的所谓正“极性”加工方式，所以电极损耗很小，可实现%1以下的无损耗

6、加工。而且其加工效率也比传统电火花加工机床要快。而且还可以达到一些改变表面金属结构的目的。由于以上原因，设计一台基于气体介质的小型电火花加工机床。1）操作性a.结构紧凑、搬运灵活、方便。b.操作人员只要稍加培训就可熟练应用。2)经济性a.成本硬比较低b.电极为常用电火花加工电极3)功能性a.能方便的加工不同大小工件b.加工工件时要求使用方便4）机床性能要求a.加工最小直径范围……………………………………M2-M30b.电极移动范围…………………………………………0—100mmc.电极快速移动速度……………………………………0.020m/min

7、d.数控装置坐标数………………………………………1e.机床定位精度…………………………………………±0.005mm四、所需要的仪器设备、材料：五、课题分阶段进度计划：序号起止日期工作内容阶段成果14月3日—4月10日布置任务，翻译外文资料，查阅有关文件，讨论方案24月11日—4月17日确定整体方案34月18日—5月2日根据方案进行设计计算45月3日—5月24日完成总装图、部件装配图及零件图等机械部分设计55月25日—6月2日测试及修改66月3日—6月17日编写设计说明书，整理全部文件，准备答辩指导教师意见：签字：200年月日