單脈沖移動放電點溫度場及通道電流振蕩特性研究.pdf

1、經(jīng)過七十余年的發(fā)展，電火花加工被廣泛應(yīng)用于精密零件、難加工材料等的加工。但加工的機理研究的相對滯后已經(jīng)在一定程度上制約了電火花加工技術(shù)的進一步擴展。近年來，新的觀測和仿真技術(shù)，如高速攝像技術(shù)、數(shù)字信號處理和有限元技術(shù)，應(yīng)用到電火花加工上，對理解電火花加工的機理有著幫助。本文應(yīng)用ANSYS仿真技術(shù)建立了材料去除的有限元模型，并與單脈沖實驗得到的結(jié)果進行了比較；針對特定階段的電流信號進行測量，并用快速傅里葉變換進行了初步分析。
　　電

2、火花加工后的表面是由無數(shù)個放電坑組成的。因此，研究單個脈沖的放電是研究多脈沖放電的基礎(chǔ)。在一次正常的火花的放電過程中，從絕緣介質(zhì)被擊穿形成放電通道到放電結(jié)束，通道內(nèi)的等離子體可以看成熱源，需要對熱源的特性進行詳細分析。該熱源在某一時刻呈現(xiàn)二維高斯分布，熱源的半徑隨著加工電流和放電時間變化，并且，等離子體的中心位置一直在移動?；谝源耍⒘擞邢拊抡婺Ｐ?。模型考慮了材料的熱學(xué)物理性質(zhì)隨溫度的變化，實現(xiàn)了非均勻網(wǎng)格的自動劃分。利用現(xiàn)有的機

3、床，實現(xiàn)了單脈沖放電，并比較了在不同加工電流和脈沖寬度下的放電坑半徑的大小，發(fā)現(xiàn)趨勢符合實際的加工。在所選擇的參數(shù)條件下，整個模型具有65％以上的精度。
　　放電通道的電流信號反映著實際加工的物理狀況。對放電通道內(nèi)電流振蕩的特性的研究有著重要的理論與實際意義。為了簡化，對放電達到相平衡時的電流信號進行采樣，此時可以將整個放電系統(tǒng)當(dāng)成一個線性時不變系統(tǒng)，通過快速傅里葉變換得到其頻譜圖。發(fā)現(xiàn)不同加工電流，不同極性，不同電極材料的頻譜有