【硕士论文】基于气体介质的超声振动辅助放电铣削加工技术仿真研究.pdf

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1、山东大学硕士学位论文基于气体介质的超声振动辅助放电铣削加工技术仿真研究姓名：张琪步申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：张勤河20060418●摘要摘要’基于气体介质的超声振动辅助放电铣削加工技术是采用简单形状的薄壁管状工具电极，以气体作为工作介质并辅助以超声振动的一种新型的电火花加工技术。该技术具有在煤油中电火花加工所没有的出色加工特性，具有加工效率高、工具电极损耗较低、绿色环保，安全可靠等优点。本课题结合传统电火花铣削工艺特点，提出了一种新型的超声振动辅助气中放电铣削加工工艺。此工艺采用基于分层

2、制造原理的电火花分层铣削技术，不仅具有柔性好、适用范围广等特点，而且具有电极损耗检测及补偿简单的优点。本文首先研究了基于气体介质的超声振动辅助放电铣削加工机理，然后主要对超声振动辅助气体介质中放电铣削加工技术进行仿真研究。进行了超声振动辅助气体介质中放电铣削加工材料去除基础理论的研究，分析影响材料去除的因素及影响规律。在理论分析的基础上进行超声振动辅助气体介质中放电铣削加工技术的实验研究，总结实验数据验证理论分析结果。利用OpenGL图形标准在VisualC抖6．O环境下开发超声振动辅助气体介质中放电铣削加工过程

3、的计算机模拟程序。所开发的应用程序界面友好，加工过程模拟效果逼真。应用BP神经网络，在VisualC++6．0环境下编写加工工艺仿真系统，对超声振动辅助气体介质中放电铣削加工效果进行预测及对加工工艺参数进行优化，实现了预测结果与模拟软件加工场景显示的链接。仿真结果与实际加工状况相吻合，具备较好的实际应用效果。·关键词电火花加工：气体介质；铣削；OpenGL；人工神经网络+国家自然科学基金资助项目(编号：50575128)●山东大学硕士学竹论文ABSTRACT’Ultrasonicvibrationelectric

4、aldischargemilling(UED—Milling)ingasisanew-typeEDMtechnologythatusingsimplethin-walledpipeelec订odeandcarryingoutingasmedium．ThistechnologyhasmanyadvantagesthanconventionalEDMinkerosenemedium,suchashighermaterialremovalrate，lowertoolweal"rate，andlessenvironmen

5、tpollutionandSOon．UED-Millingingasisproposedthroughcombiningul仃asonicvibrationelectricaldischargemachining(UEDM)ingasandconventionalED-Millinginkerosenemedium．Thisprocessisfoundedontheprincipleoflaminatedremoval．Itnotonlyhasadvantagesofgoodflexibility,handle-

6、abm吼butalsoiseasytomeasureandcompensatetoolelectrodewear．Inthispaper,themechanismofUED—Millingingasisfirstexperimentallystudied．ThenthewholemachiningprocessofUED—Millingissimulated．ThematerialremovalmechanismofUED—Millingandfactorsthataffectmaterialremovalrat

7、earestudied，andlawsofhowthesefactorsaffectmaterialremovingarealsoconcluded．UED—Millingexperimentsalethencarriedouttoverifythesetheoreticalanalysisconclusions．GeometricalsimulationsoftwarewithfriendlyinterfaceisrealizedbyapplyingOpenGL(ahigh-performance3Dgraph

8、icalinterface)inVisualC抖6．0environment．Factors，suchasdischargevoltage，dischargecurrent，pulseduration,pulseinterval，gaspressure，amplitude，serveasmembersoftheinputlayer,andmachiningresults(