气中微细电火花沉积温度场的数值模拟与分析.pdf

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1、设计·研究《电加工与模具》2012年第6期气中微细电火花沉积温度场的数值模拟与分析尚歌，王振龙(1．吉林建筑工程学院，吉林长春130118；2．哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：对气中微细电火花沉积过程的温度场进行研究，能为提高工件或产品的加工质量和优化工艺参数提供可靠依据。由于试验无法获取完整的温度数据，数值模拟法便成为研究该问题的一种有效手段。通过建立该温度场的模型并进行模拟计算，获得和分析了沉积过程的温度场及温度随时间变化的曲线，探讨了温度场分布的影响因素和温度随时间变化的特

2、性。模拟结果与已有文献计算结果相符，分析结果与材料硬度测试结果相符，说明了该方法的正确性。关键词：气中微细电火花沉积；沉积过程；温度场；数值模拟中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1009—279X(2012)06—0033—05NumericalSimulationandAnalysisofTemperatureFieldforMicroEDMDepositioninGasShangGe，WangZhenlong(1．JilinArchitecturalandCivilEngineeringIn

3、stitute，Changchun130118，China；2．HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：TemperaturefieldformicroEDMdepositioningascanprovideareliablebasisforim—provingtheprocessingqualityofworkpiecesorproductandoptimizingprocessparameters．Completetemperatu

4、redatacannotbeobtainedthroughexperiment，SOnumericalsimulationisaneffectivemeth—odtostudythismatter．Throughbuildingandsimulatingthetemperaturefieldmodel，thenthedepo—sitionprocesstemperaturefieldandtemperatureversustimecurveareobtainedandanalyzed．Discuss—ing

5、theinfluencingfactorsoftemperaturefielddistributionandthecharacteristicsoftemperatureversustime．Simulationresultsareconsistentwithpreviousliteratureandtestresults，andanalysisresultsareconsistentwithhardnesstestresults，thatshowtheaccuracyofthismethod．Keywor

6、ds：microEDMdepositioningas；depositingprocess；temperaturefield；numericalsimulation气中微细电火花沉积技术作为电火花加工领域可靠依据。然而，由于电极尺寸微小，温度变化快一种新的加工制造方法，可对有缺陷的工件进行生速、剧烈，试验无法获取完整的温度数据，而通过数长沉积或修正加工，还可加工出具有凹面特征和凸值模拟法可实现对该温度场的分析和研究。面特征的三维微细结构。该技术的主要加工过程是通过建立放电沉积过程温度场模型，采用有限电极材料在

7、极间放电后受热熔融、抛出并沉积到工元方法，借助ANSYS分析系统对气中微细电火花件表面的热过程，该沉积过程的温度场分布和变化沉积过程的温度场进行了数值模拟分析。直接影响加工的最终质量。对该过程温度场进行研1温度场模型究，能更好地控制加工后工件和沉积物的显微结构1．1物理模型和组织性能，为提高加工质量和优化工艺参数提供脉冲放电时释放的巨大热能使放电点附近的电收稿日期：2012—08—01极材料迅速熔化，熔融态的电极材料被排挤、抛出后，第一作者简介：尚歌，女，1982年生，工程师、硕士研究生。在气体介质的作用下

8、以一定速度撞击工件基体，撞击一33—《电加工与模具》2012年第6期设计·研究形成的扁平粒子在脉冲放电结束后迅速冷却凝固，分配在放电两极。夏恒研究认为：无论脉宽如何与工件基体实现结合。连续不断地重复这一过程，变化，阳极获得的能量总比阴极大得多，其比例分别沉积材料相互重叠和融合，在工件表面形成沉积物。为40％和25％左右[3]。综合上述研究成果，模型依据上述沉积过程，建立了其温度场分析的物中阴阳两极的能量分配系数分