电火花线切割加工电极丝损耗的温度场仿真研究.pdf

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1、设计·研究《电加工与模具》20l1年增刊电火花线切割加工电极丝损耗的日l皿度场仿真研究李朝将，白基成，郭永丰，马伟，李冬庆(1．哈尔滨工业大学机电学院，黑龙江哈尔滨150001；2．哈工大一江苏冬庆数控机床工程技术研究中心，江苏泰州225300)摘要：电火花线切割广泛应用于模具制造、航空航天、汽车等领域。电火花线切割加工中，电极丝损耗会影响加工精度和加工效率。影响电极丝损耗的影响因素很多，且进行损耗实验需切割大量的工件和精密的测量，实验较为复杂。根据损耗机理分析，利用ANSYS软件进行温度场仿真，寻找影响丝损的主要因素，通过试验验证仿真参数和仿真结果的正确性。实验表明

2、，降低峰值电流与脉宽的比值以及减小电流的上升率，可以显著减小丝损。关键词：电火花线切割加工；电极丝损耗；温度场仿真中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1009—279X(2011)SO一0035—04EmperatureFieldSimulationOilElectrodeWireLossforWEDMLiCha~iang，BaiJicheng，GuoYongfeng，MaWei，LiDongqing(1．HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China；2．HIT—JiangsuDongqingEngineeri

3、ngResearchCenterforCNCMachineTool，Taizhou225300，China)Abstract：Thewireelectricaldischargemachining(WEDM)technologyiswidelyusedinthefieldofmoldindustry，aerospace，automobileandSOon．However，inthedischargemachining．thee1ec—trodewirelosswillaffectthemachiningaccuracyandmachiningefficiency．Th

4、erearemanyfactorsthatwillaffecttheelectrodewireloss，andcuttingmanywork—pieceandprecisesurveyingareneededinthelossexperiment，SOthewholeexperimentisverycomplex．ThisarticleanalyzestheconsumptionmechanismandfoundsthemainreasonofaffectthewirelOSSbyusingtheANSYSsoftwaretodothetemperaturefield

5、simulation．Thesimulationparametersandthesimulationresultsareverifiedthroughexperiments．Theexperimentshowsthatappropriateratioofpeakcurrentandpulsewidthandthesl—OWcurrentriseslopecanreducetheelectrodewirelOSSsignificantly．Keywords：WEDM；theelectrodewirelOSS；temperaturefieldsimulation电火花线切

6、割加工过程中存在着电极丝的损在实际生产中提高加工精度和加工效率同样具有重耗，不仅会影响加工精度，而且会因电极丝的过度损要的现实意义。耗而发生断丝。由于其特殊的加工机理及加工机理1机理分析的复杂性⋯，目前没有较为成熟的理论来解释这一现象。因此开展电极丝损耗机理与实验研究，不仅电火花线切割加工机理与电火花成形加工机理有助于完善电火花线切割加工机理，而且对于指导基本一致，也分为极间介质的电离、击穿，形成放电通道；介质热分解，电极材料熔化、汽化热膨胀；电极收稿日期：2010—10—20材料的抛出和极间介质的消电离4个阶段。但电火第一作者简介：李朝将，男，1985年生，博士研究

7、生。一35—《电加工与模具}20l1年增刊设计·研究花线切割作为一种独特的电加工方法又有其特殊径恒定；⑤放电通道匀速移动；⑥热量的传导为热性，例如加工状态不稳定，没有稳定的电弧放电状传导和对流散热，忽略热辐射的热量损失。态，击穿延时与击穿后的放电状态无关，高速走丝电电火花线切割加工电极丝温度场分析属于非线火花线切割加工存在“疏松接触”式放电现象等。性瞬态问题，根据Fourier热传导理论，圆柱坐标系与电火花成形加工不同，高速走丝电火花线切下的非线性瞬态三维热传导模型为：割加工采用高速运动的电极丝作为工具电极，故电火花线切割加工在机理方面存在着独有的特