磁场与电火花复合加工的机理研究与实验分析

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1、太原理「大学硕十研究生学位论文磁场电火花复合加工的机理研究与实验分析摘要随着科学技术的发展，在航空、航天、机械、电子、汽车、医疗、光学、模具、化纤、材料、轻工等行业和部门要求进行各种复杂表面的加工，各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工越来越多。针对以上复杂零件加工的特殊要求，仅仅依靠传统的电火花加工方法很难实现。传统的电火花加工尽管可以加工各种难切削材料和各种复杂表面的工件，但其加工速度慢、小孔加工中排屑困难、加工不稳定、电极易损耗等缺点也直接影响其实际应用。目前，国内外学者和工程技术人员对磁力、电火花、超声波等各种能量单独作用于零件的成型、光整的机理和工艺规律都有研究，成型的加工机床己在

2、应用，机械电火花复合加工，电火花超声波复合加工，磁场电化学复合加工等两种能量的复合也有研究，这些加工方法都有不同的特点和优势，也各有其局限性。但是，磁、电两种能量的复合，磁场和电火花复合加工还未见报道。而磁场电火花复合加工可实现优势互补，显著地提高加工效率，改善零件表面质量，并且对电火花单独加工的不足有明显的改善。本论文对磁场电火花复合加工这种新的复合加工的机理、工艺和复合加工的磁路设计进行了研究和探索，在此基础上，建立了磁场电火花复合加工的参数模型，同时通过大量的随着电流变化磁场电火花复合前后加工速度对比实验、磁感应强度变化时的加工速度变化实验、随脉冲宽度变化太原理工大学硕十研究生学位论文的

3、加工速度实验、表面粗糙度实验、电极损耗量实验、磁场电火花复合加工正交实验分析、电流波形变化等实验，实验分析了影响磁场电火花小孔加工效率的因素，并且跟单一的电火花加工中的影响因数进行了比较，大量的实验数据和理论推导证明磁场电火花复合加工比传统的单一电火花加工的效率提高了20%一40%左右。由此我们知道磁场电火花复合加工有效的改善了单一电火花加工速度慢、小孔加工中排屑困难、加工不稳定、加工工件表面质量不高、电极易损耗等缺点，为进行下一步研究提出了设想，为磁场电火花小孔加工设备的研制打下了良好的基础。关键词:磁场电火花，复合加工，机理研究，参数模型，试验分析，影响因素声明本人郑重声明:所呈交的学位论

4、文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:日期关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的，复制助送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容《保密学位论文在解密后遵守此

5、规定)o日期签名:日期导师签名:太原理工大学硕十研究生学位论文第一章绪论1.1引言电火花加工是利用绝缘介质中两极间脉冲性电火花放电的腐蚀作用来蚀除金属，对材料进行尺寸、形状等加工的方法。经过几十年的发展，电火花加工已经成为应用广泛的、发展成熟的一种特种加工方法，它被应用于各种难加工的工件，如加工窄槽、异形孔、薄壁零件、复杂型面、微细孔和微细轴。但是面对科学技术的飞速发展和巨大的市场竞争压力，要求电火花加工在加工理论、工艺及设备等方面不断有新的进展，对电火花加工技术提出了更高的要求‘’2，。尤其近年来，随着经济的发展和国际竞争的激烈，在航空、航天、机械、电子、汽车、医疗、光学、模具、化纤、材料、

6、轻工等行业和部门要求进行各种复杂表面的加工，各种超精、光整或具有特殊要求的零件的加工越来越多。针对以上复杂零件加工的特殊要求，仅仅依靠传统的电火花加工方法很难实现，传统的电火花加工尽管可以加工各种难切削材料和各种复杂表面的工件，但其加工速度慢、小孔加工中排屑困难、加工不稳定、电极易损耗等缺点也直接影响其实际应用。目前，利用磁力进行零件表面的光整加工，利用电火花放电进行成型和光整加工，利用超声波对非金属材料的加工都已应用于生产实践，这些加工方法都有不同的特点和优势，也各有其局限性和特点。磁场电火花复合加工可实现优势互补，显著地提高加工效率，改善工件表面质量，并且对电火花单独加工的缺点有明显的改善

7、。1.2国内外研究动态加工方法对新产品的研制、推广和社会经济等起着非常重大的作用，随着新材料的出现，如各种难切削材料的加工;各种复杂表面的加工;各种超精、光整或具有特殊形状的零件的加工问题。这些仅仅依靠传统的加工方法很难实现，随之出现了利用电能、光能、声能、磁场等能代替机械能的特种加工方法。目前，利用磁力进行零件表面的光整加工、利用电火花放电进行成型和光整加工、利用超声波对非金属硬脆材料的加工都已