微細(xì)：常規(guī)電火花加工中的相關(guān)理論與技術(shù)研究

目錄
前言
1　緒論 1
1.1　引言 1
1.2　微細(xì)/常規(guī)電火花加工技術(shù)概述 3
1.2.1　微細(xì)/常規(guī)電火花加工過程的微觀描述 4
1.2.2　電火花加工技術(shù)的基本原理 5
1.2.3　電火花加工技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 6
1.3　微細(xì)/常規(guī)電火花加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 9
1.3.1　放電加工機(jī)理研究現(xiàn)狀 9
1.3.2　集膚效應(yīng)對(duì)放電過程影響的研究現(xiàn)狀 11
1.3.3　電蝕產(chǎn)物排出方法及排出過程研究現(xiàn)狀 11
1.3.4　電極損耗及形狀變化規(guī)律研究現(xiàn)狀 12
1.3.5　加工表面質(zhì)量研究現(xiàn)狀 14
1.4　本書主要內(nèi)容 14
參考文獻(xiàn) 16
2　微細(xì)/常規(guī)電火花加工放電機(jī)理研究 20
2.1　極間介質(zhì)擊穿過程的研究 20
2.1.1　放電擊穿過程的研究 20
2.1.2　放電擊穿過程的理論模型 29
2.1.3　多材質(zhì)電極放電擊穿概率的研究 34
2.1.4　多材質(zhì)電極放電擊穿試驗(yàn)與結(jié)果分析 38
2.2　材料熔蝕過程的仿真研究 42
2.2.1　材料熔蝕過程物理模型 42
2.2.2　材料熔蝕過程數(shù)學(xué)模型 43
2.2.3　材料熔蝕過程仿真模型的建立 46
2.2.4　材料熔蝕過程仿真與結(jié)果分析 47
2.3　材料拋出過程的仿真研究 55
2.3.1　拋出力作用機(jī)理的探究 55
2.3.2　金屬基體與硬質(zhì)顆粒的運(yùn)動(dòng)方程 60
2.3.3　邊界條件與仿真模型的建立 62
2.3.4　材料拋出過程仿真與結(jié)果分析 63
參考文獻(xiàn) 73
3　高頻脈沖電火花加工的集膚效應(yīng)及其影響 75
3.1　高頻電路中的集膚效應(yīng)簡(jiǎn)介 75
3.2　高頻脈沖電源下集膚效應(yīng)的影響 77
3.2.1　不同類型脈沖電源下集膚效應(yīng)的影響 77
3.2.2　集膚效應(yīng)影響微細(xì)電火花加工的試驗(yàn)研究 81
3.2.3　集膚效應(yīng)對(duì)放電過程的影響 83
3.3　高頻脈沖電火花加工的數(shù)學(xué)及仿真模型建立 87
3.3.1　工具電極內(nèi)電磁場(chǎng) 87
3.3.2　工件感應(yīng)電流和電動(dòng)勢(shì) 88
3.3.3　仿真模型的建立與加載 89
3.3.4　電參數(shù)和材料的選取 91
3.3.5　模型的驗(yàn)證 91
3.4　電參數(shù)對(duì)電極集膚效應(yīng)的影響及工件表面電流密度分布 93
3.4.1　不同電參數(shù)對(duì)集膚效應(yīng)的影響 93
3.4.2　工件表面電流密度分布規(guī)律 99
3.5　集膚效應(yīng)影響下電極端面與工件孔底表面放電概率計(jì)算 104
3.5.1　電場(chǎng)強(qiáng)度曲線擬合步驟 104
3.5.2　電場(chǎng)強(qiáng)度擬合函數(shù)與項(xiàng)數(shù)的選擇 104
3.5.3　電極端面與工件不同深度孔底表面放電概率計(jì)算 107
3.5.4　實(shí)際加工中總放電概率的計(jì)算 110
3.6　高頻脈沖微細(xì)電火花加工放電通道形成過程 113
3.6.1　放電通道的發(fā)展與高頻脈沖下的磁力箍縮效應(yīng) 113
3.6.2　高頻磁力箍縮效應(yīng)對(duì)放電通道的影響 116
3.6.3　試驗(yàn)驗(yàn)證與討論 118
3.7　應(yīng)用集膚效應(yīng)的曲面加工 121
3.7.1　集膚效應(yīng)影響電極形狀的試驗(yàn)研究 121
3.7.2　集膚效應(yīng)對(duì)曲面加工影響的試驗(yàn)研究 124
參考文獻(xiàn) 127
4　電蝕產(chǎn)物排出過程仿真研究 129
4.1　電蝕產(chǎn)物排出過程建模 129
4.1.1　間隙流場(chǎng)特性分析 129
4.1.2　電蝕產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)方程 129
4.1.3　沖液排屑加工方式 132
4.2　流場(chǎng)仿真模型建立 132
4.2.1　極間間隙流場(chǎng)幾何模型 133
4.2.2　流場(chǎng)區(qū)域變形模型 134
4.2.3　電蝕產(chǎn)物生成模型 135
4.3　連續(xù)放電過程電蝕產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)仿真 136
4.3.1　仿真條件 136
4.3.2　電蝕產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)仿真與結(jié)果分析 137
4.3.3　加工參數(shù)對(duì)電蝕產(chǎn)物分布的影響 156
4.3.4　電蝕產(chǎn)物排出的試驗(yàn)研究 160
4.4　超聲輔助電火花微小孔加工電蝕產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)仿真 163
4.4.1　電蝕產(chǎn)物運(yùn)動(dòng)仿真與結(jié)果分析 164
4.4.2　加工參數(shù)對(duì)電蝕產(chǎn)物分布的影響 177
參考文獻(xiàn) 181
5　電極損耗及形狀變化規(guī)律研究 183
5.1　單材質(zhì)電極損耗及形狀變化 183
5.1.1　試驗(yàn)條件 183
5.1.2　工件材料對(duì)電極損耗的影響 184
5.1.3　工具電極材料對(duì)電極損耗的影響 186
5.1.4　加工極性對(duì)電極損耗的影響 189
5.1.5　電極形狀變化規(guī)律 189
5.2　多材質(zhì)電極損耗及形狀變化 194
5.2.1　多材質(zhì)電極的制備 194
5.2.2　各電極組分在電極損耗上的相互影響 195
5.2.3　電極材料對(duì)電極損耗的影響 198
5.2.4　加工極性對(duì)電極損耗的影響 203
5.2.5　多材質(zhì)電極形狀變化規(guī)律 204
5.3　基于圖像處理技術(shù)的電極損耗研究 207
5.3.1　電極邊緣輪廓的提取 208
5.3.2　輪廓特征的描述 210
5.3.3　局部電極損耗的關(guān)系 212
5.4　電火花-電解復(fù)合加工工作液濃度對(duì)電極損耗的影響 214
5.4.1　電火花-電解復(fù)合加工原理 215
5.4.2　試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 215
5.4.3　工作液濃度對(duì)電極相對(duì)損耗的影響 217
5.4.4　工作液濃度對(duì)電極形狀變化的影響 219
5.5　外加磁場(chǎng)對(duì)鐵磁材料電火花小孔加工的影響 221
5.5.1　極間電蝕產(chǎn)物對(duì)放電過程的影響 221
5.5.2　外加磁場(chǎng)電火花加工試驗(yàn) 222
5.5.3　外加磁場(chǎng)對(duì)加工速度的影響 223
5.5.4　外加磁場(chǎng)對(duì)電極損耗的影響 226
5.5.5　外加磁場(chǎng)位置對(duì)加工的影響 226
參考文獻(xiàn) 227
6　電火花加工表面質(zhì)量研究 229
6.1　電火花加工表面裂紋的研究 229
6.1.1　裂紋的形成過程 229
6.1.2　典型加工表面裂紋分析 229
6.1.3　抑制裂紋產(chǎn)生的途徑 233
6.2　電火花加工表面微觀特性的研究 234
6.2.1　加工表面微觀形貌形成過程 234
6.2.2　表面微觀形貌分析 238
6.2.3　表面剝落現(xiàn)象 241
6.3　沉積加工涂層表面質(zhì)量研究 245
6.3.1　鈦合金電火花沉積加工試驗(yàn)條件 245
6.3.2　工藝參數(shù)對(duì)涂層表面形貌的影響 250
6.3.3　工藝參數(shù)對(duì)涂層表面粗糙度的影響 258
參考文獻(xiàn) 264