学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电火花线切割旋转曲面加工的研究

作　者: 张振苓
导　师: 张明
学　校: 青岛科技大学
专　业: 机械制造及自动化
关键词: 线切割旋转曲面表面粗糙度 ANSYS 模态分析
分类号: TG48
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 103次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

电火花线切割加工技术已经被广泛地应用于各个生产加工领域。由于线切割加工没有宏观力作用、不受工件材料硬度的影响,因此可以加工各种难加工材料、复杂表面和有特殊要求的零件。如何拓展线切割的应用范围一直是线切割技术研究的热点,本文对电火花线切割旋转曲面加工进行了研究。本文首先介绍了电火花加工的机理及特点,对国内外线切割和线切割曲面加工的发展进行了总结,并分析了电火花线切割旋转曲面加工的原理及发展,对课题的研究内容和研究方法做了论述。本文对快走丝线切割旋转曲面加工的硬件组成进行了研究,并设计了一个可行的旋转主轴方案。得到了电火花线切割旋转曲面加工的空间运动规律,对它的应用范围进行了探讨。对快走丝线切割曲面加工图形编程的实现方法进行了探索,同时还得出了电火花线切割旋转曲面加工蚀除量和加工速度的数学模型,并对电极丝损耗的表示方法进行了研究。本文还研究了影响快走丝线切割旋转曲面加工表面粗糙度的各种因素,并建立了理想状况下电火花线切割旋转曲面加工表面粗糙度的数学模型。把导轮间的电极丝进行简化,通过求解多自由度弦横向振动的运动微分方程,得到了该系统的固有频率和振型。对线切割旋转曲面加工中电极丝振动的负面影响及来源进行了研究,并分析了减小电极丝振动的措施。最后使用有限元分析软件ANSYS对线切割旋转曲面加工中电极丝的振动模态进行了有限元分析。线切割旋转曲面加工中的电极丝振动模态与普通线切割中的电极丝振动模态不同;线切割旋转曲面加工中的电极丝模态随着跨距和张力的变化而变化;增加导向块这类电极丝限位装置可以明显增大电极丝的固有频率值;通过疏松接触理论下电极丝模态的分析,可知把旋转曲面加工中的电极丝简化为直弦的分析方法是可靠的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
1 前言  11-25
  1.1 课题研究目的与意义  11
  1.2 电火花加工、线切割加工的原理及特点  11-14
    1.2.1 电火花加工机理及特点  11-13
    1.2.2 线切割的加工原理及特点  13-14
  1.3 国内外线切割及线切割曲面加工的发展  14-20
    1.3.1 国内外线切割的发展  14-15
    1.3.2 国内曲面加工技术的发展  15-19
    1.3.3 国外曲面加工技术的发展  19-20
  1.4 电火花线切割旋转曲面加工的概念及发展  20-23
    1.4.1 电火花线切割旋转曲面加工的概念  20-21
    1.4.2 电火花线切割旋转曲面加工的发展  21-23
  1.5 课题的研究内容  23-25
2 电火花线切割旋转曲面加工的硬件组成  25-31
  2.1 快走丝线切割旋转曲面加工的总体结构  25
  2.2 快走丝线切割机床硬件  25-27
    2.2.1 床身部分  26
    2.2.2 坐标工作台部分  26
    2.2.3 电极丝的运动系统  26
    2.2.4 工作液循环系统  26
    2.2.5 脉冲电源  26-27
  2.3 旋转主轴系统  27-29
    2.3.1 电火花线切割旋转曲面加工旋转主轴系统的要求  27-28
    2.3.2 旋转主轴的设计方案  28-29
  2.4 恒张力装置  29-30
  本章小结  30-31
3 电火花线切割旋转曲面加工运动规律及加工过程的研究  31-40
  3.1 复杂曲面电火花线切割加工空间运动参数  31-32
  3.2 旋转曲面（回转曲面）加工系统的运动形式  32-33
  3.3 电火花线切割旋转曲面加工系统的应用范围  33-36
    3.3.1 普通旋转曲面  33-35
    3.3.2 母线在坐标面上而旋转轴为坐标轴的旋转曲面  35
    3.3.3 二次旋转曲面  35-36
  3.4 快走丝线切割旋转曲面加工图形编程的实现方法  36-37
  3.5 电火花线切割旋转曲面加工的材料蚀除量  37
  3.6 电火花线切割旋转曲面加工加工速度  37-39
  3.7 电火花线切割旋转曲面加工电极丝损耗的分析  39
  本章小结  39-40
4 电火花线切割旋转曲面加工表面粗糙度的研究  40-50
  4.1 表面粗糙度的基本概念及评定参数  40-41
  4.2 影响电火花线切割旋转曲面加工工艺评价指标的因素  41-44
    4.2.1 各种电参数对加工特性的影响  41-42
    4.2.2 其他因素的影响  42-44
  4.3 电火花线切割旋转曲面加工粗糙度的理论分析  44-50
    4.3.1 电火花线切割加工的放电间隙  44-46
    4.3.2 电火花线切割旋转曲面加工理想表面表面粗糙度  46-49
    本章小结  49-50
5 电火花线切割旋转曲面加工电极丝动态性能的研究  50-61
  5.1 弦的横向振动  50-55
    5.1.1 用多自由度系统方法建立连续系统微分方程  50-52
    5.1.2 弦的振动偏微分方程及其自由振动  52-55
  5.2 电火花线切割旋转曲面加工电极丝振动的负面作用及来源  55-57
    5.2.1 电极丝动态特性对加工质量的影响  55-56
    5.2.2 影响电极丝动态性能的几个主要因素  56-57
  5.3 减小电极丝振动的措施  57-60
  本章小结  60-61
6 电火花线切割旋转曲面加工电极丝振动模态的有限元分析  61-100
  6.1 有限元法分析思想与模态分析概念  61-63
    6.1.1 有限元分析思想  61-63
    6.1.2 模态分析概念  63
  6.2 有限元模态分析理论  63-68
  6.3 有限元分析软件ANSYS  68-69
    6.3.1 ANSYS 简介  68
    6.3.2 ANSYS 分析的步骤  68-69
  6.4 电极丝的模态分析  69-99
    6.4.1 ANSYS 模态分析可靠性验证  70-74
    6.4.2 普通线切割加工与旋转曲面加工过程中电极丝振动模态的对比分析  74-81
    6.4.3 旋转曲面加工不同跨距下电极丝的振动模态分析  81-85
    6.4.4 旋转曲面加工不同张力情况下的模态分析  85-92
    6.4.5 导向块对旋转曲面加工中电极丝振动模态的影响  92-96
    6.4.6 疏松接触理论下旋转曲面加工中电极丝振动模态的ANSYS 分析  96-99
  本章小结  99-100
总结与展望  100-103
  总结  100-101
  展望  101-103
参考文献  103-107
致谢  107-108
攻读研究生期间发表（录用）论文  108-109

电火花线切割旋转曲面加工的研究

内容摘要

全文目录

相似论文