一、电火花加工表面的观察与分析（论文文献综述）
王杰[1]（2021）在《电火花线切割微结构表面电蚀产物粘附现象的研究》文中认为电火花放电加工广泛应用于复杂微结构和各种硬质材料的加工,但是电火花线切割微结构时,伴随脉冲放电腐蚀过程,极间熔融材料被溅射抛出形成大量电蚀产物,部分电蚀产物极易粘附在已加工表面,形成厚达几十微米凹凸不平的粘屑层,严重影响工件的尺寸精度和表面粗糙度。本文旨在揭示微结构中电蚀产物粘附现象的形成机理,探究影响粘附现象的主要加工参数,提出改善和去除微结构表面粘附屑的有效方法。首先,本文以镍基微小蛇形弹簧为研究对象,针对微结构中电蚀产物的粘附现象,从宏观和微观两方面探究了粘附屑的形成机理。通过开展不同宽度窄缝的切割试验,发现粘屑现象集中出现在0.23～0.26mm宽度的窄缝,小于这个尺寸范围,仅有少量电蚀产物溅射在已加工表面,大于这个尺寸范围切缝间会有余料产生。通过观察窄缝表面的微观形貌,发现粘屑层表面和正常加工表面有很大差异,正常加工表面以互相重叠的凹坑为主,粘屑层表面是许多球形碎屑堆积而成,而且两者表面元素分布也有较大的不同。其次,从加工条件方面探究了影响电蚀产物粘附的因素。通过开展峰值电流、冲液流量和伺服电压这三个加工参数对窄缝中电蚀产物粘附的影响实验,发现峰值电流对粘屑层的影响最大,冲液流量次之,伺服电压最小。通过对比分析纯镍Ni201和304不锈钢的蛇形弹簧和微小窄缝,发现304不锈钢微结构表面粘附屑较为稀疏,镍Ni201表面粘附屑很厚且密集,这是由两种材料的放电蚀除方式不同导致的。最后,本文从三个角度提出改善和去除微结构中电蚀产物粘附屑的工艺方法。在较小的峰值电流以及其他合适的加工参数值下,可以得到表面质量较好的蛇形弹簧结构;从零件设计角度考虑,适当的微结构尺寸可以避免电蚀产物粘附现象的产生;多次切割可以彻底去除蛇形弹簧表面的电蚀产物,保证工件表面质量。本文的研究成果对常规电火花线切割加工微结构具有实践参考意义。
闫步云[2]（2021）在《电火花加工镍基合金表面性质及热影响层研究》文中指出在电火花加工过程中,工具电极与工件之间等离子体通道的高温会对工件表面材料进行熔化去除和部分汽化去除。在电火花加工过程中高温的作用下,工件表面会形成由两层不同性质金属组成的变质层,处于外层的变质层金属被称为熔化凝固层（也被称为重铸层）,熔化凝固层是加工过程中被高温熔化的材料重新凝固在工件表面的一层较为疏松的材料。处于里层的变质层金属被称为热影响层,热影响层是工件表面没有熔化或汽化但在高温影响下发生了材料特性变化的金属。变质层的存在会对工件的使用性能产生影响,因此有必要对变质层的厚度进行探究,以便在后续工作中进行去除。在前期的工作中已经进行了不同电极材料、不同电参数条件下的电火花加工镍基合金的实验,而本文的主要内容是对包括熔化凝固层和热影响层在内的变质层厚度进行探究,同时对电火花加工后工件的表面特征与电参数的关系进行研究。本文首先对电火花加工后工件表面的熔化凝固层厚度进行了测量,测量结果表明,利用黄铜对镍基合金GH4169进行电火花加工,粗加工条件下工件表面熔化凝固层厚度的最大值为31.17μm,精加工条件下工件表面熔化凝固层厚度的最大值小于5μm。另外,由于熔化凝固层的表面特征代表了电火花加工后工件的表面特征,本文也研究了不同电参数对熔化凝固层的表面粗糙度、表面形貌等表面特征的影响规律。为了探究电火花加工后工件表面热影响层的厚度,本文对经过电火花加工的镍基合金的亚表面进行了金相观察,观察结果表明,只有在长期非正常放电条件下的电火花加工后,镍基合金工件表面才会出现明显的晶粒细化现象。在正常放电条件下的电火花加工后,即使是在本文最大加工能量条件下,镍基合金工件亚表面晶粒尺寸与基体金属晶粒尺寸也没有明显区别。为了对电火花加工后镍基合金热影响层的厚度进行估算,本文根据热传导理论,建立了电火花加工镍基合金GH4169亚表面温度分布仿真模型,分别获得了电火花加工镍基合金GH4169在粗、精加工条件下可能发生高温性能变化的表层金属厚度的上限值:粗加工条件下可能发生高温性能变化的表层金属厚度值小于8μm,精加工条件下可能发生高温性能变化的表层金属厚度值小于2.5μm。
饶小双[3]（2020）在《RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削技术研究》文中研究表明反应烧结碳化硅（RB-SiC）因其具备较大的比刚度和热稳定性,能够满足大尺寸镜体制备对复杂轻量化结构设计和近净尺寸成形的要求,成为当前国内外大口径轻量化空间光学镜体制备最理想的材料,并成功应用于各类天基和地基反射镜镜体的制备中。由于空间光学对成像质量的要求,这类大口径SiC反射镜的镜面通常要求加工成球面或非球面的形状。但RB-SiC固有的高硬度和脆性决定了其非球面加工只能采用自锐性较好的树脂基砂轮,从而导致了加工效率低、砂轮磨损严重等问题。为此,在大口径SiC反射镜镜面的非球面加工中,希望采用磨损量较小的金属基砂轮。然而,在材料大量去除时,低自锐性的金属基砂轮又面临着在线修锐的问题。因此,需要开发一种高效的磨削技术,在保证加工质量的前提下,提高大口径SiC反射镜非球面成形的磨削加工效率,同时解决加工过程中的金属基砂轮修整问题。在此背景下,本文在考虑到RB-SiC陶瓷具备导电性的基础上,首次将电火花机械复合磨削技术应用于RB-SiC陶瓷的磨削加工中,以放电温度对RB-SiC陶瓷加工表面材料力学性能影响的研究为基础,探索电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷的材料去除机理及表面形成、磨削表面质量及损伤特征,并通过磨损实验研究电火花机械复合磨削中金属基砂轮的磨损机理及磨损特性。然后,在全面分析工艺参数影响的基础上,利用灰色关联理论进行了基于RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削性能的多目标工艺参数优化。本文的研究工作为电火花机械复合磨削技术在大口径SiC非球面磨削中的应用奠定了基础,同时对丰富RB-SiC陶瓷复合磨削的基础理论具有积极意义。本文首先通过对电火花机械复合磨削过程的分析,并结合COMSOL有限元仿真,探究了电火花放电在RB-SiC陶瓷中的温度分布情况及其受放电能量的影响规律。在此基础上,利用激光加热的压痕实验,模拟放电高温对RB-SiC陶瓷硬度、弹性模量及断裂韧性的影响。压痕实验结果表明,温度的变化改变了RBSiC陶瓷产生弹性恢复的载荷范围,温度的增加促进了材料的塑性变形。因此,RB-SiC陶瓷加工表面的硬度和弹性模量随着温度的增加而减小,且减小幅度基本相同。此外,温度升高促进了RB-SiC陶瓷由穿晶断裂向沿晶断裂转变,增加了材料的韧性,使得断裂韧性值随温度升高而升高;而当温度过高时,自由Si相的过度软化和热应力又使断裂韧性值有所降低。在RB-SiC陶瓷受温度影响的力学性能的研究基础上,结合激光加热的划痕实验研究进一步表明,温度升高对RB-SiC陶瓷的脆塑去除机制产生了影响,使RB-SiC陶瓷能在较大深度上获得塑性去除,且其脆塑转变临界深度的变化主要受断裂韧性变化的影响。在此基础上,进行RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削机理的研究,发现电火花加工的材料去除机制为Si相的熔化、汽化及SiC相的分解;而机械磨削的材料塑性去除机制则随温度升高而明显增加。电火花加工和机械磨削对材料的耦合去除,形成了RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面,并分析了表面形成的影响因素,为加工表面质量和工艺参数优化的研究奠定了基础。结合加工表面形成影响因素的分析,对不同放电极性和磨粒粒度下电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷加工表面质量进行实验研究,发现砂轮正极性下的磨削表面粗糙度、表面及亚表面损伤均较砂轮负极性下的小,同时磨粒粒度影响了加工中电火花加工和机械磨削对材料去除的主导地位,适中的砂轮粒度有利于提高加工表面质量。此外,通过对RB-SiC陶瓷亚表面中SiC相微观结构的分析,研究了电火花加工和机械磨削对表面及亚表面损伤形成的相互作用机制,结果表明放电温度和机械压力共同导致了RB-SiC陶瓷亚表面的相变行为。通过磨损实验,研究了RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削铁基砂轮的磨损机理及磨损特性。利用激光加热的磨损实验,探讨了由纯温度升高引起的金属基砂轮金刚石磨粒和结合剂的磨损机制。以此作为对照,发现在电火花机械复合磨削的金属砂轮磨损机制中,放电热流冲击能够有效去除金刚石磨粒顶部由纯温度升高引起的材料粘附,增加了磨粒的切削性能,且金刚石磨粒的主要磨损机制为断裂和脱落,而铁基结合剂则为放电去除。基于这一磨损机制,提出了电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷中金属基砂轮的修整思路,很好地实现了金属基砂轮的在线修整。同时,金属基砂轮的磨损特性表明,与普通磨削相比,电火花机械复合磨削中铁基砂轮仅存在初始磨损和稳定磨损阶段,且稳定磨损阶段的材料去除率提升了13%-23%,切向和法向磨削力分别降低了60.2%和61.6%。采用正交实验设计和灰色关联分析,进行了基于表面粗糙度、材料去除率、砂轮磨损速率以及法向磨削力4种磨削性能指标的工艺参数优化。对正交实验结果进行分析,结果表明工艺参数对4种磨削性能指标存在着不同的影响规律。因此,结合课题的研究目标对磨削性能指标进行加权,并利用灰色关联度进行多目标的参数优化,获得了最优工艺参数组合并进行了实验验证。实验结果表明,优化后的工艺参数组合能够获得比正交实验和普通磨削下更好的磨削性能。
李小明[4]（2020）在《SiCp/Al复合材料电火花加工蚀除特性及工艺规律试验研究》文中提出SiCp/Al复合材料因具有高比强度、高比钢度、高热导性等优良性质得到了广泛的应用。然而SiCp/Al复合材料的高硬度和高强度,给传统加工方式带来了诸多弊端,电火花加工由于其非接触加工的特点被认为是加工SiCp/Al复合材料的最有效方法之一。本文针对SiCp/Al复合材料在电火花加工中蚀除特性不够明确,特有的工艺规律不够掌握等问题进行试验研究,其中主要研究工作如下:（1）研究了SiCp/A1复合材料电火花加工蚀除特性。利用扫描电镜对SiCp/A1复合材料和铝合金单脉冲加工后的表面进行观察,分析加工表面形态与材料蚀除过程之间的对应关系,从材料表面能谱分析入手,研究了SiCp/A1复合材料的熔蚀特性;开展铝合金和SiCp/A1复合材料对比加工试验,对SiCp/A1复合材料与铝合金在加工中的材料去除率与电极损耗进行了对比分析,收集SiCp/A1复合材料电火花加工后的电蚀产物,通过电蚀产物的元素分析,研究了复合材料的抛出特性。（2）研究了SiCp/A1复合材料电火花加工材料去除率、电极损耗和表面质量的影响因素。设计了复合材料电火花加工的工艺试验,在材料去除率和电极损耗研究方面,分析了加工极性、电极材料及开路电压、峰值电流、主轴转速给加工带来的影响,并从复合材料的蚀除特性方向分析了上述因素的改变对加工产生的影响;在表面质量研究方面,分表面形貌和表面粗糙度两种情况进行分析。通过对加工表面形貌的观测及表面粗糙度的测量,分析了表面凸起、凹陷、重凝的形成及工艺条件对其产生的影响,研究了不同工艺条件对表面粗糙度的影响规律。（3）研究了基于响应面法的工艺优化。依据SiCp/Al复合材料电火花加工的单因素试验结果,选取开路电压、峰值电流、主轴转速三个代表性突出的因素及水平,利用Box-Behnken试验方法设计了加工试验,根据试验结果建立了开路电压、峰值电流、主轴转速与材料去除率和电极损耗之间的函数模型,对建立的响应面进行拟合评估,分析了因素之间的交互作用。以材料去除率最高、电极损耗最小为目标,在Design-expert 10软件中提取了工艺优化结果,并进行了试验验证。本文的研究工作揭示了SiCp/Al复合材料电火花加工的蚀除特性和工艺条件对加工产生的影响,对提升SiCp/Al复合材料的加工能力有重要指导意义。
李晓鹏[5]（2020）在《微细电火花加工电极在线控形机理及关键技术研究》文中指出微细电火花加工技术因具有加工材料广泛和微尺度制造能力强大等特点,被认为是加工微深孔和三维复杂微结构件最具潜力的方法之一,广泛应用于军工国防、航空航天、信息产业以及生物医疗器械等关键零部件的加工。随着加工结构特征尺寸的减小,电极损耗及控制成为制约微细电火花加工技术工程化应用的关键问题之一。本文在国家自然科学基金（51005027）和辽宁省自然科学基金（201602030）的支持下,以实现微细电极控形为目标,采用实验、仿真和理论相结合的方法,从如下四个方面开展研究工作:首先,纳米复合镀层微细电极自控形技术研究。鉴于均质材料电极经常出现棱边损耗的现象,本文设计了放电端面为非均质环状结构的工具电极,借助工具电极的特殊结构减缓棱边损耗速度以期达到均匀损耗的目的。在尝试了多种制造工艺的基础上,最终利用超声复合电沉积工艺制备出非均质纳米复合镀层电极。微细电火花加工实验表明纳米复合镀层所具备的优异耐热性和弱导电性,能够提高电极侧壁的耐电蚀能力,改善了微细电火花加工质量。进一步地,通过调整制备工艺配方、参数和材料成分制备了不同组分、不同纳米微粒材料及复合量的复合镀层电极进行微细电火花加工实验,实验总结了电沉积工艺参数与所制备纳米复合镀层电极的耐电蚀性能之间的规律。纳米复合镀层电极提升了电火花加工质量,但镀层稳定性和可靠性稍显不足,有必要换一种思路进一步开展研究。其次,连续脉冲放电条件下放电区域变化过程研究。击穿放电所产生的材料蚀除是击穿放电用于机械加工成为电火花加工方法的原因,也是电极不均匀损耗的根源。为研究放电区域变化情况,本文基于粒子运动状态完善了放电通道击穿模型,提出了电规准尤其是峰值电流、放电持续时间和脉冲频率影响放电间隙中放电点出现在端面不同区域的概率,进而影响损耗后电极形状的假设,随后借助单因素和正交实验获得了不同条件下工具电极形状变化规律。实验表明,在所研究参数的范围内脉冲宽度、峰值电流在一定程度上决定了电极端面中心区域、棱边区域的材料蚀除效率,实验结果与上述假设相吻合。在此基础上,建立了放电蚀除区域划分理论,形成了均质工具电极在线控形技术的理论基础。再次,均质工具电极的电规准控形实验研究。为建立电规准和工具电极端面形状之间的对应关系,本文采用图像处理技术提取加工后电极和工件轮廓特征,应用非线性最小二乘法拟合不同电规准下微细电极端面形状变化的作用曲线。数据表明:单因素实验条件下,随着峰值电流的增加,微细电极角损耗迅速增大而内凹状消失;仅改变脉冲宽度时,电极端面内凹状变化明显而角损耗基本不发生变化。因此,在忽略加工效率的情况下,通过大规模的实验数据可以掌握电规准与工具电极形状之间的工艺数据库,满足生产需要。此外实验中还发现,抬刀周期及抬刀速度的改变对工具电极端面内凹形状几乎没有影响,而工程中的抬刀动作是因放电间隙中放电状态较差引起的,因此有必要对电蚀产物在工具电极形状变化的作用开展研究。最后,电蚀产物对电极控形的影响机制研究。除电规准外,有人认为电蚀产物分布及浓度会影响工具电极形状,为了准确验证电蚀产物分布及浓度与工具电极形状变化的关系,本文设计了一种间接实现电蚀产物浓度可调的开放状态微细电火花加工实验方法,实验分析了不同放电面积条件下工具电极形状变化和工件底部材料的组成,排除了电蚀产物对工具电极形状的影响。进一步验证了放电蚀除区域划分理论的正确性。工具电极控形理论和实验研究一方面直接提升微细电火花加工质量,另一方面消除因工具电极形状变化带来的补偿难度,简化编程要求,对高效高质微细电火花加工技术的工程化应用具有重要理论价值和借鉴意义。
赵朝夕[6]（2020）在《大型精密电火花成形加工机床的热态及动态特性研究》文中进行了进一步梳理整体式涡轮盘是现代航天发动机的核心部件,通常由难加工的高温合金制成,且结构复杂。传统的机械加工方法对该类零件的加工能力较差,目前大型电火花成形加工机床已逐步成为整体式涡轮盘等大型复杂零件的主流加工装备。该类零件的特点是加工精度高、周期长,这对电火花加工机床的精度、效率和稳定性提出了更高的要求。对于中小型电火花加工机床,其热变形和振动问题与金属切削机床相比体现得较不明显,因此,人们对电火花加工机床的热态和动态特性关注也较少。然而,大型电火花加工机床的加工面积大、连续加工时间长、运动部件的质量大,主轴的热变形和振动会造成主轴头的位移和动力学特性的变化,已经成为影响加工精度和稳定性的主要原因之一,必须引起足够的重视。在热态方面,长时间大面积加工时积累的热量会导致主轴的热变形;在高速抬刀时,系统的大惯量会使主轴部件发热明显,也会降低加工精度。在动态方面,在高速抬刀运动中,尤其在使用大尺寸电极加工时,电极的液动力会造成主轴头的振动和冲击,进而改变间隙放电状态,影响加工效率和稳定性。为此,本文结合电火花加工的特点,以A2190大型牛头滑枕式精密六轴联动电火花成形加工机床为研究对象,对大型电火花成形加工机床的热态和动态特性进行研究,以提高机床的加工精度和稳定性。对放电加工的热、主轴驱动系统中元件的发热和环境温度的波动进行建模,分别探讨了以上热源对大型电火花成形加工机床温升和热变形的影响规律。研究了加工区热源,为提高机床热态特性分析的计算效率,提出了加工区的等效连续热源模型,并验证了模型的有效性。基于该等效热源模型,分析了机床长时间加工的稳态传热过程,揭示了主轴和工作台的热变形规律。研究了主轴驱动系统的温升和热变形,搭建主轴温升和热变形位移的测试系统。在机床空载情况下模拟主轴的抬刀运动,同步测量机床的温升和热变形。研究了环境温度对机床热特性的影响,从温度梯度、平均环境温度、温度波动的频率及幅值几个方面展开。研究了加工区传热模型中主要参数以及环境温度对主轴头温升的影响规律。以加工热为边界条件,提出了一种模拟电火花加工机床热平衡实验的方法。得到机床主轴和工作台的瞬态温度场、热变形和热平衡时间,并进行了实验验证。将模糊聚类分析法和相关性理论相结合,筛选出机床的热敏感点,建立了基于RBF神经网络的热变形预测模型,并应用该模型探讨了抬刀周期对主轴热变形的影响规律。基于建立的热变形预测模型,选取半闭环前馈补偿方法对机床不同工况下产生的热变形进行补偿,实现了机床热变形的控制。高速抬刀运动是造成电火花加工机床冲击和振动的重要原因。基于拉格朗日方程建立了主轴进给系统模型,并对机床的主轴立柱单独进行模态分析,为后续动力学分析奠定基础。对比了梯形速度、常数加加速度和正弦加加速度三种抬刀控制策略的运动学特性。建立了抬刀运动中主轴头瞬态载荷的数值模型,尤其是针对电极在上升和下降过程中受到工作液的吸附和挤压作用,推导了压差阻力的表达式,得到压差阻力的变化规律,并验证数值分析方法的正确性。分别建立了三种控制策略下,主轴周期性抬刀运动中进给驱动系统的动力学模型,揭示了电极的运动与主轴头惯性力和液动力之间的关系。通过实验测量电极运动过程中主轴头的位移,探究了抬刀速度对主轴振动参数的影响规律。根据放电波形的特点提出了电压电流上升沿和下降沿检测方法,实现了放电波形和击穿延时的识别和统计。基于该检测方法研究了不同抬刀速度和加工时间下的放电率和击穿延时,得出了主轴的振动对放电状态的影响规律。研究了从进入加工状态到主轴振动结束这段时间的加工间隙的流场和颗粒分布,判断抬刀运动引起的主轴低频振动能否有效排出放电间隙中的电蚀产物。最后应用主动阻尼控制法来控制主轴的振动,建立了进给驱动系统的仿真平台,并验证其有效性。
马良奇[7]（2020）在《高温合金电加工参数优化与表面完整性研究》文中研究表明航空发动机叶片作为航空发动机的关键零部件之一,对发动机的性能有重要影响,镍基高温合金、钛合金由于其优异的强度、硬度、耐高温性以及抗蠕变能力等被广泛用作航空发动机叶片的材料。电化学加工因为不受材料力学属性的限制、无工具损耗等优点成为叶片的主要加工方式之一。然而电化学加工过程中,叶片前后缘处流场及电场紊乱,易造成较大的形状及尺寸误差。叶片前后缘作为叶片关键部位,对发动机性能具有重要意义,因此对它们进行一定的修整是十分必要的。电火花加工具有不受材料力学性能限制、加工精度高、无误差复映等特点,是加工复杂形状难加工材料的有效方式。本文提出了一种附加振动的电火花修整航空发动机叶片前后缘的方法,修整过程主要包括两个步骤,粗加工（去除部分材料）与精加工（修整出边缘轮廓）,文章针对粗加工工艺参数优化进行了探索与研究。为实现上述加工方法,本文设计了一套带有辅助振动的高精度电火花加工装置,利用NI LabVIEW软件开发了控制程序,可实现三维加工、数据采集、探测等功能。为了优化峰值电流、脉宽、振动幅度、振动频率等参数,本文基于田口方法进行了大量实验,对横截面尺寸为29mm×0.5mm的镍基高温合金薄片与钛合金薄片去除了2mm的长度,得到了最优参数并进行了验证,同时分析了相应的电极损耗。结果表明,利用石墨电极在最优参数下加工时,镍基高温合金薄片的加工时间为1.62min,钛合金薄片的加工时间为2.12min。此外,电火花加工会在工件表面形成重铸层与热影响层,其中重铸层由于微裂纹及残余应力的存在,会对发动机性能产生较大影响,必须去除;而热影响层对叶片性能的影响尚无定论,缺乏判断依据。本文利用纳米压痕仪、金相显微镜、扫描电镜、电子探针等设备对加工后工件的表面微观结构进行了分析,发现重铸层附近微硬度有所提高;另外在持续短路或拉弧的非正常加工条件下,工件拉弧处可检测到电极成分与氧化物,工件加工表面附近出现明显的晶粒细化或相变,而正常条件下无显着金相变化。
郭鲁荻[8]（2020）在《GH4169和TC4合金电火花线切割加工机理研究及参数优化》文中研究说明随着现代工业领域的发展,实际生产应用对材料的需求越来越高,镍基合金和钛合金由于其出色的性能在许多领域发挥着重要作用,而GH4169合金和TC4合金分别是镍基合金和钛合金的典型代表,但GH4169合金和TC4合金都属于传统加工中难切削材料,采用传统切削会出现刀具磨损严重、硬化现象严重等困难,而电火花线切割加工技术由于不存在机械切削力,比较适合GH4169合金和TC4合金的加工。本文以M735中走丝电火花线切割加工机床为试验平台,研究脉冲宽度、脉冲间隔、走丝速度和功率管数对加工工件材料去除率MMR和表面粗糙度Ra的影响,并进行多目标参数优化,为实际加工时参数选择提供参考。本文通过单因素试验研究了脉冲宽度、走丝速度、脉冲间隔和功率管数分别对GH4169合金和TC4合金材料去除率MMR和表面粗糙度Ra的影响规律,将两种合金加工表面粗糙度和材料去除率进行对比,分析了表面形貌、钝化现象、排屑情况的差异。通过正交试验、极差与方差分析研究了四个因素对于两种合金电火花线切割加工材料去除率和表面粗糙度影响的主次顺序和显着性,分析得出脉冲宽度对于GH4169合金和TC4合金加工的材料去除率和表面粗糙度都是最重要的参数,通过Workbench仿真分析验证脉冲宽度的影响规律,并根据仿真结果分析两种合金电火花线切割加工差异。以正交试验结果为基础,通过灰色关联分析法,分别将GH4169合金和TC4合金的材料去除率和表面粗糙度进行量纲归一化处理并进行关联分析,选取两种合金加工中关联度最大的参数组合为最优参数组合,GH4169合金最优参数组合脉冲宽度为24μs、脉冲间隔为80μs、功率管数为6、走丝速度为6.6m/s;TC4合金最优参数组合脉冲宽度为16μs、脉冲间隔为80μs、功率管数为5、走丝速度为4.4m/s。经过试验验证两组优化参数皆达到预期加工效果。本文通过一系列的试验和分析,研究了GH4169合金和TC4合金电火花线切割参数影响和优化问题,为实际加工提供参考。
白松凯[9]（2020）在《深异形腔雾化烧蚀成形加工工艺研究》文中认为随着航空发动机性能的提升,新一代发动机内部越来越多地使用具有复杂异形通道结构的整体部件,这些零部件由于几何形状复杂、型腔深度大以及多采用高温合金、钛合金等难加工材料的特点,整体制造难度非常大。放电诱导可控烧蚀加工技术具有加工效率高、工具电极损耗小、绿色经济加工的特点,非常适合进行难加工材料的成形加工。本文将气雾介质应用于电火花放电诱导烧蚀加工技术,提出了利用雾化烧蚀成形加工技术进行难加工材料镍基高温合金的深窄异形腔加工,并以发动机径向扩压器的异形通道为加工对象,主要做了以下工作:（1）设计构建了一套可维持长时间稳定可控雾化介质供给的闭环雾化介质供给装置,用于试验研究与型腔加工。（2）针对雾化介质的击穿原理、雾化烧蚀宏观加工原理和雾化烧蚀排屑机理进行理论分析,与传统冲液电火花加工方法进行对比分析与试验验证,证实雾化烧蚀加工具有状态稳定,加工效率高,排屑效果好的特点。进行了雾化烧蚀加工、雾化空气介质加工与传统冲液电火花加工的对比试验,对三种加工方法的加工效果进行分析,证实雾化烧蚀加工在加工效率、加工精度和电极损耗方面具有优势。（3）采用多个加工参数对雾化烧蚀加工镍基高温合金GH4169的加工效果进行了试验分析与加工参数优化,并利用优选的加工参数实现了GH4169深径比达25以上的深小孔加工。（4）采用计算流体动力学（Comlutational Fluid Dynamics,CFD）对异形电极加工的极间介质分布以及排屑情况进行了模拟分析,结果表明,雾化烧蚀加工适合进行变截面异形孔与异形腔的加工,其排屑效果要好于常规型腔的加工,通过试验验证了仿真结果的合理性。（5）通过对比试验验证了放电诱导雾化烧蚀加工方法可以满足深异形腔的高效加工要求;针对异形腔加工深度增加后,雾化烧蚀加工极间状态急剧恶化的问题,提出采用分段雾化烧蚀成型加工方法。对整体电极直接加工与分段电极加工极间流场及颗粒运动轨迹进行了仿真分析与比较。基于仿真结果,进行分段加工试验验证,并加工出了高温合金GH4169深异形腔与深锥形孔样件。（6）通过设计修整加工方案实现了满足加工质量要求的高温合金GH4169异型腔样件,实际加工得到的型腔出口尺寸为26mm×10.8mm,进口尺寸为φ4.4mm,型腔深度67.5mm,表面粗糙度Ra6.0。
王文昭[10]（2020）在《往复走丝电火花线切割高效加工试验研究》文中指出往复走丝电火花线切割机床是由我国自主研发的,在加工大锥度、高厚度的零件方面具有独特的优势。电火花线切割依靠两极间进行脉冲性电火花放电时产生的瞬时高温对材料进行加工,可以不受材料机械性能的影响实现对难加工材料的加工,现已被广泛应用于模具、汽车等领域。为进一步提高往复走丝电火花线切割的加工效率,拓展其应用领域。本文在以下方面对其高效加工进行了研究,其主要内容如下:（1）搭建了闭环式恒张力调节装置。为提高大能量条件下电极丝的加工稳定性,搭建了基于ARM微处理器的电极丝恒张力调节装置,使电极丝的张力变化降低了88%-90%,减小了断丝几率,极大地提高了加工的稳定性。（2）线切割大能量加工时极间冷却方式的研究。分析了大电流条件下工件表面产生烧伤的成因。提出了物理气化冷却和化学分解冷却两种极间冷却方式,并通过理论分析定量说明了煤油化学分解冷却在改善极间放电状态方面所发挥了重要作用。（3）研究了减小工件表面烧伤的方法。在工作介质中添加一定比例的煤油,通过计算得出相同体积的条件下煤油化学分解吸收的热量是工作液气化吸收热量的24-211倍。在工作液中添加1%左右的煤油时,工件表面烧伤面积能够减小92%,加工效率能够提高23%。（4）对线切割高效加工时的电参数进行了分析。在大能量条件下分别采用大脉宽小峰值电流和小脉宽大峰值电流两种加工方式进行实验,实验结果显示采用大脉宽小峰值电流进行加工时其加工效率比小脉宽大峰值电流条件下提高20%。（5）使用Design Expert软件对大脉宽小峰值电流条件下的加工参数进行响应面优化分析,拟合出加工效率和表面粗糙度关于各加工参数的回归方程。得到了最优的实验参数为:脉宽48μs,脉间56μs,峰值电流24 A,限速100步/s。采用优化后的参数进行加工,加工效率较之前提高35.7%,表面粗糙度较之前降低23.9%。
二、电火花加工表面的观察与分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电火花加工表面的观察与分析（论文提纲范文）
（1）电火花线切割微结构表面电蚀产物粘附现象的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 电火花线切割加工微结构的研究现状 |
| 1.2.2 电火花加工表面质量的研究现状 |
| 1.2.3 电火花加工材料蚀除机理的研究现状 |
| 1.2.4 电火花加工电蚀产物的研究现状 |
| 1.3 课题研究内容与方法 |
| 2 微结构中电蚀产物的粘附现象 |
| 2.1 线切割加工材料电蚀产物的形成 |
| 2.2 微小蛇形弹簧中电蚀产物的粘附现象 |
| 2.3 微小窄缝中电蚀产物的粘附现象 |
| 2.3.1 试验设备 |
| 2.3.2 窄缝切割试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 电蚀产物粘附现象的形成机理 |
| 3.1 不同宽度窄缝的切割试验 |
| 3.1.1 试验过程 |
| 3.1.2 窄缝中电蚀产物粘附现象的形成特点 |
| 3.1.3 典型窄缝表面显微特征 |
| 3.2 窄缝表面的微观形貌及能谱分析 |
| 3.2.1 试验样品设计 |
| 3.2.2 电极丝表面微观形貌及能谱分析 |
| 3.2.3 侧视方向加工面微观形貌及能谱分析 |
| 3.2.4 俯视方向加工面微观形貌及能谱分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 加工条件对电蚀产物粘附的影响规律及其改善方法 |
| 4.1 加工参数对电蚀产物粘附的影响 |
| 4.1.1 试验设计及准备 |
| 4.1.2 峰值电流对电蚀产物粘附的影响 |
| 4.1.3 冲液流量对电蚀产物粘附的影响 |
| 4.1.4 伺服电压对电蚀产物粘附的影响 |
| 4.2 不同材料窄缝间的电蚀产物粘附 |
| 4.3 电蚀产物粘附的改善和去除 |
| 4.3.1 加工参数角度改善电蚀产物的粘附 |
| 4.3.2 尺寸设计角度避免电蚀产物的粘附 |
| 4.3.3 多次切割方法去除电蚀产物的粘附 |
| 4.3.4 蛇形弹簧表面电蚀产物的去除 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）电火花加工镍基合金表面性质及热影响层研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.2 电火花加工技术介绍 |
| 1.3 镍基高温合金Inconel718 加工性能简介 |
| 1.4 电火花加工后工件表面性质 |
| 1.4.1 熔化凝固层 |
| 1.4.2 表面粗糙度 |
| 1.4.3 残余应力与裂纹 |
| 1.5 电火花加工热影响层研究现状 |
| 1.6 论文的主要研究内容 |
| 2 电极振动电火花加工设备、控制程序及金相样品制备 |
| 2.1 电极振动电火花加工设备 |
| 2.2 电极振动电火花加工控制程序 |
| 2.3 金相样品制备 |
| 2.3.1 砂纸选择 |
| 2.3.2 金相样品制备过程 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 电火花加工镍基合金的实验与表面性质研究 |
| 3.1 电火花加工镍基合金的实验 |
| 3.1.1 实验设计 |
| 3.1.2 实验方案与结果 |
| 3.2 电火花加工镍基合金的表面性质研究 |
| 3.2.1 电火花加工镍基合金表面熔化凝固层观察 |
| 3.2.2 电火花加工镍基合金表面粗糙度测量 |
| 3.2.3 电火花加工镍基合金表面形貌观察 |
| 3.2.4 电火花加工镍基合金表面放电凹坑深度测量 |
| 3.2.5 电火花加工镍基合金单层金属去除时间的计算 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 电火花加工镍基合金的热影响层研究 |
| 4.1 电火花加工镍基合金GH3600 的表面热影响层金相组织观察 |
| 4.2 电火花加工镍基合金GH4169 的表面热影响层金相组织观察 |
| 4.3 电火花加工镍基合金GH4169 的温度场仿真计算与分析 |
| 4.3.1 材料性质 |
| 4.3.2 模型建立与网格划分 |
| 4.3.3 热载荷施加 |
| 4.3.4 粗加工的热分析 |
| 4.3.5 精加工的热分析 |
| 4.3.6 工件表面高温影响区域疲劳寿命分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.2 RB-SiC陶瓷微观结构及力学性能研究 |
| 1.3 RB-SiC陶瓷的磨削加工技术 |
| 1.3.1 普通磨削技术 |
| 1.3.2 复合磨削技术 |
| 1.4 电火花机械复合磨削技术的研究现状 |
| 1.4.1 电火花机械复合磨削材料去除机理的研究 |
| 1.4.2 电火花机械复合磨削表面质量的研究 |
| 1.4.3 电火花机械复合磨削中砂轮磨损的研究 |
| 1.5 目前研究中存在的问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 电火花机械复合磨削放电温度对RB-SiC陶瓷力学性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削中的温度分布 |
| 2.2.1 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削过程分析 |
| 2.2.2 RB-SiC陶瓷中放电引起的温度分布研究 |
| 2.3 温度影响下的RB-SiC陶瓷力学性能实验条件 |
| 2.3.1 RB-SiC陶瓷力学性能实验的温度条件 |
| 2.3.2 RB-SiC陶瓷力学性能实验的载荷条件 |
| 2.4 温度对RB-SiC陶瓷力学性能影响的分析 |
| 2.4.1 不同温度下RB-SiC陶瓷的压痕形貌 |
| 2.4.2 不同温度下RB-SiC陶瓷的硬度 |
| 2.4.3 不同温度下RB-SiC陶瓷的弹性模量 |
| 2.4.4 不同温度下RB-SiC陶瓷的断裂韧性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削机理及表面形成分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 放电温度对RB-SiC陶瓷去除机制影响的研究 |
| 3.2.1 不同温度下RB-SiC陶瓷的刻划实验 |
| 3.2.2 温度对RB-SiC陶瓷刻划去除机制影响的研究 |
| 3.2.3 温度对RB-SiC陶瓷脆塑转变临界深度影响的研究 |
| 3.2.4 温度对RB-SiC陶瓷脆塑去除阶段摩擦行为影响的研究 |
| 3.3 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削材料去除机制研究 |
| 3.3.1 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削的表面形貌 |
| 3.3.2 RB-SiC陶瓷电火花加工的材料去除机制 |
| 3.3.3 RB-SiC陶瓷机械磨削的材料去除机制 |
| 3.3.4 RB-SiC陶瓷电火花加工与机械磨削耦合作用下的材料去除机制 |
| 3.4 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷表面形成的分析 |
| 3.4.1 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面形成影响因素的分析 |
| 3.4.2 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面形成的材料去除率分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面质量及损伤特征研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷的实验设置 |
| 4.3 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷表面质量的研究 |
| 4.3.1 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面粗糙的研究 |
| 4.3.2 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削表面损伤的研究 |
| 4.3.3 RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削亚表面损伤的研究 |
| 4.4 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷损伤特征的研究 |
| 4.4.1 基于拉曼检测的表面损伤特征分析 |
| 4.4.2 基于透射检测的亚表面损伤特征分析 |
| 4.4.3 亚表面损伤的微观结构特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电火花机械复合磨削金属基砂轮磨损机理及磨损特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金属基砂轮的磨损实验 |
| 5.2.1 金属基砂轮受温度影响的磨损实验 |
| 5.2.2 金属基砂轮电火花机械复合磨削的磨损实验 |
| 5.3 电火花机械复合磨削金属基砂轮的磨损机理 |
| 5.3.1 受温度影响的金属基砂轮磨损机理 |
| 5.3.2 电火花机械复合磨削的金属基砂轮磨损机理 |
| 5.4 基于电火花机械复合磨削金属基砂轮磨损机制的放电修整 |
| 5.4.1 电火花机械复合磨削RB-SiC陶瓷中的金属基砂轮修整 |
| 5.4.2 电火花机械复合磨削金属基砂轮的修整效果分析 |
| 5.5 电火花机械复合磨削金属基砂轮的磨损特性研究 |
| 5.5.1 铁基砂轮的磨损规律 |
| 5.5.2 铁基砂轮磨损对材料去除率的影响 |
| 5.5.3 铁基砂轮磨损对磨削比的影响 |
| 5.5.4 铁基砂轮磨损对磨削力的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削性能的工艺参数优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电火花机械复合磨削的工艺实验 |
| 6.3 工艺参数对电火花机械复合磨削性能影响的分析 |
| 6.3.1 工艺参数对磨削表面粗糙度的影响 |
| 6.3.2 工艺参数对材料去除率的影响 |
| 6.3.3 工艺参数对砂轮磨损速率的影响 |
| 6.3.4 工艺参数对磨削力的影响 |
| 6.4 基于灰色关联理论的参数优化及实验验证 |
| 6.4.1 灰色关联理论的数据分析方法 |
| 6.4.2 基于灰色关联理论的实验结果分析及工艺参数优化 |
| 6.4.3 最优工艺参数组合的实验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）SiCp/Al复合材料电火花加工蚀除特性及工艺规律试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电火花加工SiC_p/Al复合材料蚀除特性研究现状 |
| 1.2.2 电火花加工SiC_p/Al复合材料工艺规律及优化研究现状 |
| 1.3 本文研究意义及研究内容 |
| 1.3.1 本文研究意义 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 第二章 SiC_p/Al复合材料电火花加工蚀除特性研究 |
| 2.1 试验准备和设计 |
| 2.1.1 试验材料及装置 |
| 2.1.2 试验方案设计 |
| 2.1.3 试验测试指标及其方法 |
| 2.2 试验结果及分析 |
| 2.2.1 熔蚀特性分析 |
| 2.2.2 抛出特性分析 |
| 本章小结 |
| 第三章 SiC_p/Al复合材料电火花加工材料去除率及电极损耗研究 |
| 3.1 工艺规律试验方案设计 |
| 3.2 电火花加工材料去除率影响因素分析 |
| 3.2.1 加工极性的影响 |
| 3.2.2 电极材料的影响 |
| 3.2.3 开路电压的影响 |
| 3.2.4 峰值电流的影响 |
| 3.2.5 主轴转速的影响 |
| 3.3 电火花加工电极损耗影响因素分析 |
| 3.3.1 加工极性的影响 |
| 3.3.2 电极材料的影响 |
| 3.3.3 开路电压的影响 |
| 3.3.4 峰值电流的影响 |
| 3.3.5 主轴转速的影响 |
| 本章小结 |
| 第四章 SiC_p/Al复合材料电火花加工表面质量研究 |
| 4.1 电火花加工表面形貌类型 |
| 4.2 电火花加工表面形貌影响因素分析 |
| 4.2.1 加工极性的影响 |
| 4.2.2 电极材料的影响 |
| 4.2.3 开路电压的影响 |
| 4.2.4 峰值电流的影响 |
| 4.2.5 主轴转速的影响 |
| 4.3 电火花加工表面粗糙度影响因素分析 |
| 4.3.1 加工极性的影响 |
| 4.3.2 电极材料的影响 |
| 4.3.3 开路电压的影响 |
| 4.3.4 峰值电流的影响 |
| 4.3.5 主轴转速的影响 |
| 本章小结 |
| 第五章 SiC_p/Al复合材料电火花加工工艺优化研究 |
| 5.1 SiC_p/Al复合材料电火花加工的响应面建立 |
| 5.2 响应面结果分析 |
| 5.2.1 回归方程的建立及显着性分析 |
| 5.2.2 因素交互作用分析 |
| 5.3 工艺参数优化与试验验证 |
| 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）微细电火花加工电极在线控形机理及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微细电火花加工技术的发展历程 |
| 1.3 微细电火花加工机理研究现状 |
| 1.3.1 微细电火花加工的放电过程 |
| 1.3.2 微细电火花加工的尺度效应 |
| 1.4 微细电火花加工电极损耗的影响因素 |
| 1.4.1 电极材料 |
| 1.4.2 电极结构 |
| 1.4.3 电蚀产物 |
| 1.4.4 电规准参数 |
| 1.5 提高微细电火花加工精度的措施 |
| 1.5.1 实时监测与控制 |
| 1.5.2 电极长度方向补偿 |
| 1.5.3 电极的修正或更换 |
| 1.6 课题研究意义及主要内容 |
| 2 理论研究基础和实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 极间介质的击穿理论 |
| 2.2.1 负极电子发射 |
| 2.2.2 电介质的电导与击穿 |
| 2.2.3 放电击穿理论模型 |
| 2.3 实验仪器设备、检测手段和研究方法 |
| 2.3.1 实验仪器设备 |
| 2.3.2 实验材料 |
| 2.3.3 检测与数据分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 微细电火花加工的纳米复合镀层电极自控形技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纳米复合镀层电极的自控形机理研究 |
| 3.2.1 纳米复合镀层电极的结构设计 |
| 3.2.2 基于电磁多场耦合微细电火花加工仿真 |
| 3.2.3 电流密度分布对微细电极自控形能力的影响 |
| 3.3 纳米复合镀层电极的制备 |
| 3.3.1 复合电沉积加工方法 |
| 3.3.2 纳米复合镀层电极制备方法 |
| 3.3.3 Ni-TiN纳米复合镀层微观形貌 |
| 3.4 纳米复合镀层电极自控形性能研究 |
| 3.4.1 纳米复合镀层电极的微细电火花加工实验 |
| 3.4.2 复合电沉积工艺条件对复合电极控形能力的影响 |
| 3.4.3 微细电火花加工电极控形对比实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 微细电火花加工的均质Cu电极在线控形技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微细电火花加工电极的损耗类型 |
| 4.3 微细电极端部内凹状控形实验研究 |
| 4.3.1 微细电极可控形微细电火花加工实验设计 |
| 4.3.2 不同材料电极端部形状变化 |
| 4.3.3 电极端部形状变化过程 |
| 4.3.4 极性对电极控形的影响 |
| 4.3.5 脉冲频率对电极控形的影响 |
| 4.3.6 峰值电流对电极控形的影响 |
| 4.3.7 电蚀产物对电极控形的影响 |
| 4.4 微细电极端部内凹状损耗形成机理分析 |
| 4.5 均质微细电极在线控形技术研究 |
| 4.5.1 正交实验设计 |
| 4.5.2 微细电极端部控形 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 电蚀产物对微细电极控形技术影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电蚀产物对放电通道形成的影响 |
| 5.3 放电间隙内电蚀产物运动情况 |
| 5.3.1 电极端部电蚀产物运动状态 |
| 5.3.2 电极侧面电蚀产物运动状态 |
| 5.4 加工状态不同的微细电火花加工实验设计 |
| 5.4.1 不同状态的微细电火花加工 |
| 5.4.2 开放状态的微细电火花加工 |
| 5.4.3 开放状态的微细电火花加工实验方法 |
| 5.5 实验结果与分析讨论 |
| 5.5.1 开放状态微细电火花加工孔底形貌动态变化 |
| 5.5.2 电蚀产物浓度改变对微细电极控形的影响 |
| 5.5.3 电蚀产物浓度改变对表面微观形貌的影响 |
| 5.5.4 电蚀产物浓度对工件重熔层的影响 |
| 5.5.5 电蚀产物对孔底凸起材料的影响 |
| 5.5.6 电蚀产物排除方法对电极控形的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）大型精密电火花成形加工机床的热态及动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.1.3 研究的目的及意义 |
| 1.2 电火花成形加工机床的研究现状 |
| 1.2.1 电火花成形加工机床的发展趋势 |
| 1.2.2 大型电火花成形加工机床 |
| 1.3 电火花加工中热态问题的研究现状 |
| 1.4 机床温度和变形的测量方法 |
| 1.4.1 机床温度的测量方法 |
| 1.4.2 机床主轴变形的测量方法 |
| 1.5 电火花加工中动态问题的研究现状 |
| 1.5.1 电极的抬刀运动 |
| 1.5.2 抬刀运动引起主轴振动的控制方法 |
| 1.6 目前的研究中存在的问题 |
| 1.7 本文的主要研究内容 |
| 第2章 大型电火花加工机床热源分析及其对机床热变形影响的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机床的机械结构及主要技术参数 |
| 2.3 机床的主要热源分析及建模 |
| 2.3.1 放电加工热的计算 |
| 2.3.2 主轴传动系统中热源的计算 |
| 2.3.3 环境温度的传热模型 |
| 2.4 加工热对机床稳态温度场和热变形影响的仿真分析 |
| 2.4.1 仿真条件的设置 |
| 2.4.2 等效热源模型的建立及验证 |
| 2.4.3 机床关键部件的稳态温度场和热变形 |
| 2.5 抬刀运动引起主轴热特性变化的实验研究 |
| 2.5.1 温升和位移测试系统的搭建 |
| 2.5.2 温升及主轴热变形的仿真分析 |
| 2.5.3 温升和热变形的实验测试 |
| 2.6 环境温度对机床温升和热变形的影响研究 |
| 2.6.1 温度梯度和平均温度的测量 |
| 2.6.2 温度波动幅值和频率对热变形影响的研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 大型电火花加工机床瞬态热分析及热变形的预测与补偿研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 加工热和环境温度对主轴头温升影响程度的研究 |
| 3.3 瞬态温度和热变形的仿真分析与实验验证 |
| 3.3.1 机床的瞬态热分析 |
| 3.3.2 瞬态热分析的实验验证 |
| 3.3.3 机床热变形预测模型的建立策略 |
| 3.4 机床主轴热敏感点的优化研究 |
| 3.4.1 基于模糊聚类算法和相关性理论的测点优化 |
| 3.4.2 热敏感点的筛选 |
| 3.5 主轴热变形预测模型的建立与验证 |
| 3.5.1 基于RBF神经网络的预测模型 |
| 3.5.2 不同抬刀周期下的热变形预测 |
| 3.5.3 预测模型的验证 |
| 3.6 基于半闭环前馈控制的机床热变形补偿 |
| 3.6.1 机床的热变形补偿验证 |
| 3.6.2 减少电火花机床温升和热变形的建议 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 高速抬刀运动对大型电火花加工机床动态特性的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 进给驱动系统的动力学建模 |
| 4.3 机床主轴立柱的振动模态分析 |
| 4.4 不同抬刀控制算法的运动学特性分析 |
| 4.4.1 加减速控制参数的设置 |
| 4.4.2 控制策略的运动学特性 |
| 4.5 主轴头瞬态载荷的计算 |
| 4.5.1 主轴头瞬态载荷数值模型的建立 |
| 4.5.2 主轴头压差阻力影响因素研究 |
| 4.5.3 不同抬刀策略对主轴头受力的影响研究 |
| 4.6 抬刀运动引起的主轴动态特性的实验研究 |
| 4.6.1 主轴的瞬时动态响应分析 |
| 4.6.2 主轴动态特性的实验验证 |
| 4.6.3 工作液的脉动对主轴振动的影响 |
| 4.6.4 不同抬刀速度下的主轴振动参数 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 大型电火花加工机床主轴振动对放电状态的影响及其实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 放电波形的特征及分类 |
| 5.2.1 实验系统及实验条件 |
| 5.2.2 放电波形分类 |
| 5.3 放电状态检测技术研究 |
| 5.3.1 放电波形的识别与统计程序设计 |
| 5.3.2 放电状态检测方法的验证 |
| 5.3.3 平均击穿延时 |
| 5.4 主轴振动对放电状态和排屑效果的影响研究 |
| 5.4.1 抬刀速度和加工时间对放电率的影响 |
| 5.4.2 抬刀速度和加工时间对击穿延时的影响 |
| 5.4.3 主轴头的振动对排屑效果的影响 |
| 5.5 主轴系统的主动阻尼控制 |
| 5.5.1 主动阻尼控制原理 |
| 5.5.2 主动阻尼控制效果的验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）高温合金电加工参数优化与表面完整性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景 |
| 1.3 电火花加工原理 |
| 1.4 电火花加工的发展 |
| 1.5 高频振动辅助电火花加工技术 |
| 1.6 电火花加工变质层概述 |
| 1.7 本课题主要研究内容 |
| 2 实验设备 |
| 2.1 精密电火花加工装置 |
| 2.2 电火花加工控制系统 |
| 2.2.1 控制程序的总览 |
| 2.2.2 数据采集模块 |
| 2.2.3 自动加工模块 |
| 2.2.4 手动控制模块 |
| 2.2.5 探测模块 |
| 3 切断实验与结果分析 |
| 3.1 实验安排 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 加工极性选择 |
| 3.1.3 施加振动前后的对比试验 |
| 3.1.4 正交试验设计 |
| 3.1.5 实验步骤 |
| 3.2 实验结果及分析 |
| 3.2.1 加工时间的分析 |
| 3.2.2 电极损耗率的分析 |
| 3.2.3 正交试验结果验证 |
| 4 加工表面完整性研究 |
| 4.1 加工表面附近显微硬度的测量 |
| 4.1.1 纳米压痕技术 |
| 4.1.2 样品制备 |
| 4.1.3 纳米硬度测量及结果 |
| 4.2 拉弧对加工表面的影响 |
| 4.3 加工表面附近金相观察 |
| 4.3.1 材料微观组织结构的形成 |
| 4.3.2 EBSD观察晶粒取向 |
| 4.3.3 金相腐蚀的原理 |
| 4.3.4 金相样品制备 |
| 4.3.5 金相观察结果 |
| 4.4 表面完整性小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）GH4169和TC4合金电火花线切割加工机理研究及参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 镍基高温合金GH4169的研究 |
| 1.1.1 镍基高温合金 |
| 1.1.2 GH4169合金的发展与特性 |
| 1.1.3 镍基合金加工的国内外研究现状 |
| 1.2 TC4钛合金的研究 |
| 1.2.1 钛合金的应用及特点 |
| 1.2.2 TC4合金的特性 |
| 1.2.3 钛合金加工的国内外研究现状 |
| 1.3 电火花线切割加工技术 |
| 1.3.1 电火花线切割加工原理 |
| 1.3.2 电火花线切割加工设备 |
| 1.4 研究背景与意义 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 2 电火花线切割加工机理和试验方案设计 |
| 2.1 电火花线切割加工机理与特性 |
| 2.1.1 电火花线切割加工机理 |
| 2.1.2 电火花线切割加工特点 |
| 2.2 试验方案设计 |
| 2.2.1 试验设备介绍 |
| 2.2.2 试验材料的选取 |
| 2.3 电火花线切割加工试验的工艺指标及试验参数的选取 |
| 2.3.1 加工试验工艺指标选取 |
| 2.3.2 试验参数选取 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 单因素试验 |
| 2.4.2 正交试验法 |
| 2.4.3 灰色关联分析法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单因素试验分析加工参数的影响 |
| 3.1 GH4169镍基合金单因素试验 |
| 3.1.1 脉冲宽度的影响 |
| 3.1.2 脉冲间隔的影响 |
| 3.1.3 功率管数的影响 |
| 3.1.4 走丝速度的影响 |
| 3.2 TC4钛基合金单因素试验 |
| 3.2.1 脉冲宽度的影响 |
| 3.2.2 脉冲间隔的影响 |
| 3.2.3 功率管数的影响 |
| 3.2.4 走丝速度的影响 |
| 3.3 GH4169合金和TC4合金电火花线切割加工比较 |
| 3.3.1 表面粗糙度比较 |
| 3.3.2 工件表面形貌比较 |
| 3.3.3 材料去除率比较 |
| 3.3.4 钝化现象分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 正交试验与参数优化 |
| 4.1 正交试验方法 |
| 4.2 线切割加工参数极差分析方法 |
| 4.2.1 极差分析步骤 |
| 4.2.2 GH4169合金试验数据的极差分析 |
| 4.2.3 TC4合金试验数据的极差分析 |
| 4.3 线切割加工试验结果的方差分析 |
| 4.3.1 方差分析基本步骤 |
| 4.3.2 GH4169合金方差分析 |
| 4.3.3 TC4合金方差分析 |
| 4.4 GH4169合金和TC4合金影响分析及对比 |
| 4.5 灰色关联分析法 |
| 4.5.1 灰色关联法基本步骤 |
| 4.5.2 GH4169合金灰色关联分析 |
| 4.5.3 TC4合金灰色关联分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 GH4169合金和TC4合金电火花线切割仿真研究 |
| 5.1 模型的建立 |
| 5.1.1 物理模型建立 |
| 5.1.2 数学模型的建立 |
| 5.1.3 热源模型的建立 |
| 5.2 仿真分析 |
| 5.2.1 建模及网格划分 |
| 5.2.2 定义材料属性 |
| 5.2.3 初始与边界条件及载荷加载 |
| 5.3 仿真结果与分析 |
| 5.3.1 GH4169合金仿真结果与分析 |
| 5.3.2 TC4合金仿真结果与分析 |
| 5.4 GH4169合金与钛合金电火花加工仿真结果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 工作总结 |
| 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（9）深异形腔雾化烧蚀成形加工工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 航空部件异形通道概述 |
| 1.2 扩压器简介 |
| 1.3 针对异形通道的传统加工技术 |
| 1.3.1 数控铣削 |
| 1.3.2 精密铸造 |
| 1.4 针对异形通道的特种加工技术 |
| 1.4.1 电解加工 |
| 1.4.2 数控电火花加工 |
| 1.4.3 增材制造 |
| 1.5 电火花放电诱导烧蚀技术 |
| 1.6 课题研究意义及主要内容 |
| 1.6.1 课题研究目的及意义 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 第二章 放电诱导雾化烧蚀异形腔加工系统 |
| 2.1 试验机床 |
| 2.2 放电诱导雾化烧蚀加工系统设计 |
| 2.2.1 雾化原理 |
| 2.2.2 雾化系统设计 |
| 2.2.3 雾化介质生成装置 |
| 2.2.4 气液供给装置 |
| 2.3 辅助数据采集与测量设备 |
| 2.3.1 显微镜设备 |
| 2.3.2 数字储存示波器 |
| 2.3.3 超声清洗仪 |
| 2.3.4 电子称重秤 |
| 2.3.5 表面粗糙度检测仪 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高温合金雾化烧蚀加工机理研究 |
| 3.1 雾化烧蚀加工及排屑机理分析 |
| 3.1.1 雾化介质的电导与击穿 |
| 3.1.2 雾化烧蚀加工能量分析 |
| 3.1.3 雾化烧蚀宏观加工原理 |
| 3.1.4 雾化烧蚀排屑机理探究 |
| 3.1.5 雾化烧蚀成型精度分析 |
| 3.2 对比试验 |
| 3.2.1 试验条件 |
| 3.2.2 加工波形对比 |
| 3.2.3 加工效率与电极损耗对比 |
| 3.2.4 表面质量对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 高温合金雾化烧蚀加工工艺试验研究 |
| 4.1 镍基高温合金材料特性与加工现状 |
| 4.2 雾化烧蚀加工高温合金工艺特性研究 |
| 4.2.1 试验条件 |
| 4.2.2 低压电流 |
| 4.2.3 脉冲宽度与脉冲间隔 |
| 4.2.4 介质压力 |
| 4.2.5 雾化量 |
| 4.2.6 介质管径对加工影响研究 |
| 4.3 深型盲孔加工实例 |
| 4.4 异形孔加工研究 |
| 4.4.1 FLUENT简介及求解步骤 |
| 4.4.2 加工极间流场仿真模型建立 |
| 4.4.3 仿真结果分析 |
| 4.4.4 基于仿真的对比试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 深异形腔的雾化烧蚀成形及修整加工 |
| 5.1 异形腔加工对比试验及结果分析 |
| 5.1.1 试验装置 |
| 5.1.2 对比试验内容及参数 |
| 5.1.3 异形电极的制备 |
| 5.1.4 对比试验结果及机理分析 |
| 5.2 仿真分析 |
| 5.2.1 仿真模型建立 |
| 5.2.2 仿真结果分析 |
| 5.3 分段加工试验 |
| 5.3.1 加工过程分析 |
| 5.3.2 材料蚀除率与电极损耗分析 |
| 5.3.3 型腔表面质量分析 |
| 5.4 深异形腔修整加工方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文完成的主要工作 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
（10）往复走丝电火花线切割高效加工试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电火花线切割加工概述 |
| 1.1.1 电火花线切割加工原理 |
| 1.1.2 电火花线切割机床的分类 |
| 1.2 电火花线切割高效加工研究现状 |
| 1.2.1 国外电火花线切割高效加工研究现状 |
| 1.2.2 国内电火花线切割高效加工研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 第二章 试验机床及测量装置 |
| 2.1 试验机床 |
| 2.2 辅助测量装置 |
| 2.2.1 粗糙度仪 |
| 2.2.2 示波器 |
| 2.2.3 电子显微镜 |
| 2.2.4 金相显微镜 |
| 2.2.5 电子天平 |
| 2.2.6 超声清洗仪 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 闭环式恒张力调节装置 |
| 3.1 大能量条件下张力的变化 |
| 3.2 恒张力实时显示装置 |
| 3.2.1 电极丝张力检测装置 |
| 3.2.2 基于 ARM 的的张力显示界面 |
| 3.3 恒张力装置的结构与控制 |
| 3.3.1 恒张力装置的安装结构 |
| 3.3.2 恒张力装置的控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 大电流条件下工件表面烧伤及极间冷却方式研究 |
| 4.1 烧伤形成机理分析 |
| 4.2 两种冷却方式的理论计算 |
| 4.2.1 物理气化吸热冷却 |
| 4.2.2 化学分解吸热冷却 |
| 4.3 吸热冷却模型 |
| 4.3.1 不含煤油极间冷却模型 |
| 4.3.2 煤油含量最佳比例附近时的极间冷却模型 |
| 4.3.3 高煤油含量条件下的极间冷却模型 |
| 4.4 煤油在工作液中的最佳含量 |
| 4.4.1 试验方法及试验参数 |
| 4.4.2 煤油含量对加工效率和表面烧伤的影响 |
| 4.5 钼丝损耗对工件烧伤的影响 |
| 4.5.1 熔融态钼在极间的物理反应 |
| 4.5.2 工件表面SEM与 EDS分析 |
| 4.5.3 减小烧伤的措施 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 大电流条件下加工参数的选择及优化 |
| 5.1 试验条件及参数 |
| 5.2 加工机理分析 |
| 5.2.1 放电通道扩展模型 |
| 5.2.2 极间放电波形分析 |
| 5.3 电参数加工性能的影响 |
| 5.3.1 对加工效率的影响 |
| 5.3.2 对工件表面质量的影响 |
| 5.4 响应面参数优化实验 |
| 5.4.1 试验设计及参数 |
| 5.4.2 对加工效率的分析 |
| 5.4.3 对表面粗糙度的分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文完成的主要工作 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、电火花加工表面的观察与分析（论文参考文献）
- [1]电火花线切割微结构表面电蚀产物粘附现象的研究[D]. 王杰. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]电火花加工镍基合金表面性质及热影响层研究[D]. 闫步云. 大连理工大学, 2021
- [3]RB-SiC陶瓷电火花机械复合磨削技术研究[D]. 饶小双. 哈尔滨工业大学, 2020
- [4]SiCp/Al复合材料电火花加工蚀除特性及工艺规律试验研究[D]. 李小明. 大连交通大学, 2020(06)
- [5]微细电火花加工电极在线控形机理及关键技术研究[D]. 李晓鹏. 大连理工大学, 2020
- [6]大型精密电火花成形加工机床的热态及动态特性研究[D]. 赵朝夕. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]高温合金电加工参数优化与表面完整性研究[D]. 马良奇. 大连理工大学, 2020
- [8]GH4169和TC4合金电火花线切割加工机理研究及参数优化[D]. 郭鲁荻. 青岛科技大学, 2020(01)
- [9]深异形腔雾化烧蚀成形加工工艺研究[D]. 白松凯. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [10]往复走丝电火花线切割高效加工试验研究[D]. 王文昭. 南京航空航天大学, 2020(07)