低速走丝电解线切割试验研究-机械制造及其自动化专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Nanjing University of Aeronautics and Astronautics The Graduate School College of Mechanical and Electrical Engineering Experimental Research on Low Speed Traveling Wire Electrochemical Machining A Thesis in Mechanical Engineering by Ji Huajian Advised by Prof. Qu Ningsong Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering March, 2014 承诺书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明 引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著 作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复 印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制 手段保存论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名： 日 期： 南京航空航天大学硕士学位论文 摘 要 电解线切割技术是一种用金属丝作为工具阴极，基于电化学阳极溶解的原理，在运动控制 系统的作用下，将工件按一定的轨迹切割成形的一种特种加工方法。本文主要研究内容如下： (1) 针对高深宽比电解线切割加工的特点，提出线电极轴向往复走丝强化加工间隙内传质 的方法，解决高深宽比电解线切割加工的难题。 (2) 利用滚丝筒实现线电极轴向低速走丝，设计了低速走丝电解线切割试验系统，编辑了 控制程序，实现了工件轨迹运动控制与加工电流的监测，改进了硬件设备，研制出试验平台。 此外，建立了电解线切割加工的工艺参数数据库，以方便试验参数的管理和应用。 (3) 试验研究分析了走丝速度、电解液浓度、脉冲电流电参数（加工电压、占空比、脉冲 频率）、进给速度对加工切缝平均缝宽以及缝宽标准差的影响规律，优化出加工参数。 (4) 利用优化的加工参数，在20mm厚的不锈钢工件上，加工出表面质量好、切缝均匀、 深宽比高达113的高深宽比切缝结构。 关键词：电解线切割，高深宽比，低速走丝，强化传质，脉冲电流 I 低速走丝电解线切割试验研究 ABSTRACT Wire electrochemical machining (WECM) is a nontraditional machining process in which the wire acts as the cathode and the conductive materials are dissolved by anodic electrochemical reactions at atomic sizes, theoretically. The profile of the workpiece can subsequently be obtained as the desired contour by controlling the workpiece feeding trajectory via the motion control system. The main research works of this paper are as follows: The characteristics of high-aspect-ratio WECM were analyzed and the reciprocating traveling wire electrode was introduced to conquer the difficulties occurred in the high-aspect-ratio workpiece machining process with the WECM. Experimental setup was developed for low-speed traveling WECM, in which the axial traveling of the wire electrode is achieved by the wire storage cylinder. The controlling program was designed to cont