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微纳电极的电火花表面加工设备的设计开题报告

 2021-03-10 11:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

电火花加工是一种应用十分广泛的非常规的材料去除过程。该加工方法的特殊性在于使用热能来加工成形高硬度的导电材料,包括汽车、航天中使用的发动机组成部分零件的模具。同时,由于在电加工过程中,电极与工件不直接接触,因此不存在机械应力、摩擦或者振动问题。

图1所示为电火花放电加工过程示意图。在图中电极和工件部分均处于绝缘介质中,电极与工件之间为绝缘层。在图1(a)中,当在电极与工件上加上放电脉冲进行放电时,会产生离子与电子,其中电子向着阳极运动,而离子向阴极移动,这时绝缘层就会被打穿,形成放电通道,如图1(b)所示;在形成放电通道时会产生上千度的高温,工件和电极两端在这种高温作用下就会被溶化亦或者部分汽化,而绝缘层的介质也同样会被汽化,这样便形成了图1(c)中的气泡。当停止施加放电脉冲后,由于在电极和工件周围存在的绝缘液温度较低,而电极与工件间溶化的部分温度较高,他们接触后悔产生爆炸,这样工件中被溶化的那部分在爆炸力的作用下就会被吹进绝缘介质内,成为加工屑,别在工件的表面留下了一个坑,材料的去除目的也就达到了。同样,在电极表面也会产生一些坑,这表面在加工过程中存在着电极的损耗,如图1(d)所示。

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2. 研究的基本内容与方案

2.研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

针对微纳电火花加工特点,国内外相关学者进行了多方位的研究。有学者针对微纳电极制备方法进行研究,有对微纳加工电极损耗原理及影响因素进行研究,有对微纳电火花加工结合超声波加工进行研究,有针对进给系统进行研究,也有针对控制策略进行研究,还有针对微纳电火花加工数控系统进行研究等多方面。

虽然目前针对微纳电火花加工各个部分的研究很多,但是从生产实际考虑的整机设计研究较少。本次毕业设计拟结合现有理论研究依据,设计一款微纳电极的电火花加工设备,其包含电火花加工编程软件,进给系统,电火花加工结构,供液及进给系统及三维结构布局设计等方面。

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3. 研究计划与安排

1)第1-3周:确定研究思路,完成开题报告

2)第4周:外文翻译

3)第5-7周:完成三次元扫描部分设计

4)第8-11周:完成微纳电极电火花加工部分设计

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]刘南,李翔龙,刘一凡,汪衍涛.电火花-超声复合加工制备微纳空心球的影响因素探讨[j].现代制造工程,2013,11:16-19.

[2]江正军.电火花“微小”成形电极设计[j].机械工人(冷加工),2007,02:46-49.

[3]甘雪松,赵万生,来新民,林忠钦.新型蠕动式微细电火花加工装置的设计开发[j].制造技术与机床,2007,03:38-42.

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