電極搖動電火花加工微孔深徑比理論模型研究.pdf

1、微細(xì)電火花加工技術(shù)作為一種特種加工技術(shù)，具有非接觸加工和加工任意導(dǎo)電材料等優(yōu)點，在微孔和微型腔加工方面應(yīng)用廣泛，諸如發(fā)動機(jī)燃料噴油嘴、噴墨打印機(jī)噴孔板以及航空發(fā)動機(jī)葉片氣膜孔等都是其成功應(yīng)用的加工示范。然而在微細(xì)電火花微孔加工過程中，當(dāng)微孔的深徑比較大時，氣泡無法克服工作液介質(zhì)的粘性阻力和表面張力而排出，大量氣泡便會聚集在微孔底部，從而導(dǎo)致頻繁的非正常放電，此時微孔的加工速度變得緩慢并且電極的損耗嚴(yán)重，這使得微孔加工的深徑比十分有限。電

2、極搖動電火花微孔加工可以為其狹小的放電間隙提供一個非均勻的流場，且最大間隙處工作液介質(zhì)的粘性阻力最小，從而使得氣泡較容易從最大間隙處排出，顯著增加微孔加工的深徑比。
　　從電極搖動微孔加工實驗可知電極搖動半徑的選擇非常重要，搖動半徑小了則達(dá)不到預(yù)定的深徑比，搖動半徑大了則導(dǎo)致電極的損耗增加。雖然已經(jīng)有學(xué)者提出電極不搖動微孔深徑比的理論模型，但目前尚缺少電極搖動微孔深徑比的理論模型以及如何選擇合適搖動半徑的問題尚未明確。
　　

3、本文在已有的臥式微細(xì)電火花加工機(jī)床數(shù)控程序的基礎(chǔ)上，采用LabVIEW編寫了立式微細(xì)電火花加工機(jī)床電極搖動程序模塊以及將搖動模塊與微孔加工模塊進(jìn)行了良好集成，通過微孔加工實驗證明該數(shù)控程序可以滿足完成本論文的實驗研究。
　　針對目前存在的問題，本文首先通過微孔加工實驗研究了電極搖動參數(shù)對微孔深徑比的影響，研究發(fā)現(xiàn)微孔深徑比隨著搖動半徑和電容的增加而增加，搖動速度對微孔深徑比的影響則可以忽略不計。然后基于狹小放電間隙內(nèi)流體的運動特性

4、和表面張力理論，建立了電極搖動電火花常規(guī)放電階段微孔深徑比的理論模型，該模型給出了微孔深徑比正比于電極偏心率的平方，且比例系數(shù)是1.5。為了驗證模型的有效性，本文在臥式機(jī)床和去離子水條件下進(jìn)行了45組微孔加工實驗，在立式機(jī)床和油條件下進(jìn)行了40組實驗。實驗結(jié)果得到實驗值與理論值基本吻合，去離子水條件下45組實驗得到深徑比的平均相對誤差為6.66%，油條件下40組實驗得到深徑比的平均相對誤差為5.94%，這兩個誤差均小于10%。