【硕士论文】超声振动辅助气中放电加工技术及其机理研究(1).pdf

《【硕士论文】超声振动辅助气中放电加工技术及其机理研究(1).pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、山东大学博士学位论文超声振动辅助气中放电加工技术及其机理研究姓名：张勤河申请学位级别：博士专业：机械制造及其自动化指导教师：张建华20030328山球大学博士论文中文摘要超声振动辅助气孛放电加工技术及其机理研究音本交对气薅奔震豹魄导黎击穿送行7分辑，获磁撞藜受魔谶骥了载流子豹形或与移动过程：系统分析了均匀和非均匀电场状态下的气体介质电鼯和击穿的麓辩；实验研究了脉冲电压条件下针一板电极间气体介质的谢穿过程，初步掌握了静止状态气体分质积嵩逮滚魂状态气体余震中火花放毫逶遂瓣黛证援律。爽骏结果表骥：程掇阕电压一定时，气体介质的落穿与

2、电极形状有关，当尖端园角半径为0．1mm、极瀚电匿为150伏时，赢穿距离为0．005mm。搜用囊蠢研割的肇令踩砖放电装熏透露了气体奔震中的攀个天藐放宅实验，提出了气体分溪中的火花敝魄通道形成璞论，建立了放魄透道的形成模型。该横掇把单个脉冲放电蚀除材料的过糨分为三个阶段：电离准备阶段、放电热蚀阶段和消电离抛出阶段，这三个阶段彼此独立又密切联系。首次发现了高速流动气体介质中火施放电通遘兹褊移溪象，建立了藏毫逶遒穰移貘登。系统势褥了踅声振动疆凭耱辩去豫鹣理论，并在实验研究的基础上分析超声振动可减少短路现象发生的机瑷。理论推导了超声

3、振动辅助气中放电加工材料的去除率公式，得出的理论公式表明：材料去除攀与放电电滚窝藏毫惫蓬或歪毙；程其它参数一定薅，麓糕密狳率夔黄脉冷赛度豹增热嚣菲线性增大，随着脉闻的增大简非线性减小。建立了超膨撮动辅助气中放电加工工件表面粗糙度的数学模型。该模溅表明，加工淡面粗糙度随着放电电流、放电电压以及脉冲宽度鲍增大瓣蠖大。超声振动辘动气中放电加工{鼗裔采用分离式稚局，方便予部件韵安装、维修、检查。设计开发出超声报渤辅助气中放电加工的电源系统，采用MOSFET电路，设计成等脉冲形式，_并附加鼹压击穿复合阚路，实现嚣个脉冲电流宽度相等。设

4、计制造出适于超声振动辘韵气串敖毫翔工蠹孽邀投廷其，鼹够实现转动状杰下懿夷好密瓣。实验研究了放电电胍、脉冲宽度、工具电极璧厚、超声振幅、放电峰值电流、脉冲间隔以及气体介质压力等对材料去除率的影响艘律。研究结聚表明，材料妊除率随着蜂蓬毫滚、嚣路毫嚣、赫狰竟度豹壤大瑟璜大，疆着菰狰阕鞴瓣增夫嚣壤枣，缘栗与理论推鼯的材料去除率公式基本一致。此外，置具电极壁厚、超声振幅以及气体介质的压力对材料去除率墩有一定影响，其中工具电极壁厚的影响最为明显，嬲工具电’山衷省自然科学基金资助磺翱(拙准号：Y2001F14)山东大学博士论文：超声振动辅

5、助气中放电加工技术及其机理研究极的壁厚大于0．3mm时，材料去除率急剧降低。研究结果表明，超声振动辅助气中放电加工和常规液体介质电火花加工有着本质的区别，当工具电极接负极时，电极损耗率较小，基本稳定在5％以下，而且脉冲宽度对电极的损耗不明显。加工表面粗糙度随着脉冲宽度、峰值电流、开路电压的增大而增大。分析结果表明，常规电火花加工工件断面的重铸层较厚而且不连续，超声振动辅助气中放电加工工件断面的重铸层较薄雨且连续。在超声振动辅助气中放电加工过程中，加工表面上的重铸层随着峰值电流、脉冲宽度的增大而增大。X射线衍射分析结果表明，超

6、声振动辅助气中放电加工表面的组织发生变化，在加工过程中工件材料与压缩空气中的氧发生氧化反应。加工表面的电描电镜分析结果表明，超声振动辅助气中放电加工表面的蚀除凹坑较小，常规液体介质中火花放电加工表面的蚀除凹坑较大。超声振动辅助气中放电加工产生的加工屑平均直径大于液体介质中火花放电加工产生的加工屑直径。提出了BP．GA算法和“优质样本”策略，对传统的遗传算法进行了改进。改进的算法显著缩短了训练时间，提高了训练的收敛性。采用VisualBasic6．0语言进行气中放电加工效果预测并建立加工工艺参数优化仿真系统。材料去除率和加工表

7、面租糙度训练误差分别为O．78％和7．26％，预测误差分别为2．32％和8．17％。关键词：电火花加工，超声振动，气体介质，加工机理，仿真系统II山东大学博士论文StudyontheNewTechnologyandMechanismofUltrasonicVibrafionAidedElectricalDischargeMachininginGas★AbstractTheprocessofchargecarrierformingandmovingisintroducedonthebasisofimpactingtheory．

8、Theconductanceanddisruptionofgasmediuma托analyzedsystematicallyinuniformelectricfieldandnon-uniformelectricfield．Theprocessofdisruptionforgasmediu