您现在正在浏览:首页 > 论文 > 机械机电 > 毕业设计-微细电火花加工数值模拟

免费下载毕业设计-微细电火花加工数值模拟

  • 资源类别:论文
  • 资源分类:机械机电
  • 适用专业:机械设计制造及其自动化
  • 适用年级:大学
  • 上传用户:xuehai
  • 文件格式:word+pdf
  • 文件大小:5.64MB
  • 上传时间:2012-11-23 21:37:24
  • 下载次数:0
  • 浏览次数:0

安全检测:瑞星:安全 诺顿:安全 卡巴:安全

资料简介

毕业设计-微细电火花加工数值模拟,共59页,25422字,附任务书、开题报告、外文翻译等
本课题旨在对微细电火花加工进行数值模拟。电火花加工是利用工具电极与工件间
火花放电对工件进行逐层蚀除来实现零件的加工。由于电火花加工受多种因素综合影响、
制约着整个放电过程的进行。利用有限元分析软件,可对加工过程进行初步模拟分析。
研究主要要求如下:
(1)加工材料为不锈钢,厚度为200μm,加工电极为直径50μm的钨电极。
(2)加工间隙为5μm,加工孔径为150μm,加工速度为30μm/min。
(3)加工介质为火花油,其介电常数为2.05。
(4)进行电场分析,加工电压为0-10V。
(5)进行加工温度场分析,设置放电脉宽为50μm、100μm。

研究内容及实验方案:
本文主要讨论了数值模拟在微细电火花加工电场和温度场分析中的应用,并进行微细电火花试验研究,探究不同的电参数对微细电火花加工精度和效率的影响。
论文章节安排如下:
第一章 绪论
本章介绍了数值模拟在微细电火花中的应用现状和发展,以及微细电火花加工技术的国内外发展水平及发展方向。结合课题背景意义,提出本文主要内容。
第二章 微细电火花加工数值模拟
本章通过计算机仿真技术对电火花加工过程中的电场进行模拟,采用有限元方法,把无法用理论方法精确求解的复杂问题,通过一定的方法转换为可计算的有限单元结构体系,并依靠计算机对原问题进行近似求解。分别对极间电场和加工时工件表面的温度场进行了模拟:对极间电场建立物理模型,并进行数学求解,借助ANSYS求得数值解,得到电场的分布及电场分布与电极形状、加工间隙等因素的关系;对放电加工时工件表面建立传热物理模型,并进行数学求解,借助ANSYS求得数值解,得到温度场的分布及温度场与热流密度等因素的关系。
第三章 微细电火花加工试验研究
本章首先详细介绍了微细电火花试验系统,并对微细电火花加工中电极的制作方法进行了探讨,通过试验获得一种快速获得10到100μm直径的电极的方法。结合试验,验证电火花数值模拟的结论,讨论电火花加工电参数对于加工间隙和加工效率的影响,获得加工间隙和加工效率随各种电参数变化而变化的曲线。总结上述试验,分别从加工间隙、效率及二者的折中这三个角度出发,选择了三组优化的放电参数,用于指导工程实践。

目标、主要特色及工作进度:
作为一种实用的微细特种加工技术,微细电火花加工具有加工宏观力微小,可实施性强等特点,其在微细轴、孔加工及微三维结构制作方面已经显示出了发展潜力,正受到世界各国学者的普遍关注。但微细电火花加工理论,尤其是对极间的物理过程认识不够,限制了微细电火花加工的进一步发展。本文在对极间物理过程的数值模拟方面做了一点初步的工作,还存在很多问题需要改进。另外,在微细电火花工艺研究方面,作者认为还有许多工作亟需完善和进一步探究。今后主要的任务:
进一步从能量转换和分配角度研究微细电火花加工间隙状态,分析各种不同间隙状态下的物理过程,建立数学模型,进行数值求解,进而得出微细电火花加工的直接影响因素。
借助有限元软件,在特定的加工要求下,对电极轮廓形状进行优化,以此获得对加工有利的电场分布,进而获得稳定的加工过程。
微细电火花加工效率有待提高。微细电火花极间加工排屑物的及时清除对极间状态有直接影响,若不及时清除,会影响加工效率。因此,建立极间流场模型,研究排屑物的流动轨迹有重要意义。
探索高效、大范围阵列加工。结合LIGA技术,获得阵列电极,在高精度微位移平台上对工件进行二次阵列复制。另外,通过对微位移平台的编程,实现工件和电极之间三维的相对运动,从而实现三维立体加工。
总之,微细电火花的理论和工艺方面还不完善,还需要有志于此项研究的各位同仁为之不懈的努力。

摘要:微细电火花加工是一种微细特种加工工艺方法,在微机械以及微细结构加工领域具有举足轻重的地位。由于RC微能电源简单可靠,在微细电火花加工中得到了大量的应用。为了深入对微细电火花加工机理的认识,进一步提高微细电火花加工能力和效率,本文进行了相关的数值模拟和试验研究,在理论研究上和工程应用上取得了一些结论。
 本文主要研究内容如下:
 1.针对RC微能电源,建立了极间电场物理模型,采用数值模拟方法,探讨了电极形状、工作极性等对电场分布的影响,掌握了相关的电场分布规律。
 2.根据传热学理论,建立了微细电火花加工工件表面的热物理模型,采用数值模拟方法,考虑热物性参数、对流换热、相变潜热等随温度变化的影响因素,掌握了工件表面温度场分布,得出了微细电火花加工极间温度场的分布规律。
 3.在上述研究基础上,采用微细电解方法在线制作柱状钨电极,合理选择工艺参数,进行了微细电火花加工试验,并分析了电参数对加工尺度和效率的影响,获得了三组应用于不同加工场合下优化的电参数。
关键词:微细电火花加工,加工能力,效率,数值模拟,电场,温度场,电参数

目 录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 数值模拟在电火花蚀除机理研究中的现状 2
1.3 微细电火花加工的现状和发展 5
1.3.1 微细电火花微能电源的介绍 5
1.3.2 微细电火花加工的研究现状和发展 6
1.4 课题背景意义 9
1.5 本文主要内容及章节安排 10
第二章 微细电火花加工数值模拟 12
2.1 基于微能电源电火花加工极间电场分析 12
2.1.1 概述及物理模型 12
2.1.2 电火花电场数学模型 13
2.1.3 电火花电场的求解 14
2.1.4 ANSYS电场的仿真 16
2.1.5 影响电场分布因素的探究 20
2.2 放电状态下的极间的物理过程 22
2.2.1 温度场模型的建立 22
2.2.2 温度场模型的求解 24
2.2.3 温度场的仿真 27
2.3 本章小结 32
第三章 微细电火花加工试验研究 33
3.1 试验设备—微细电火花机床介绍 33
3.2 试验电极的制作 34
3.3 常用材料性质 35
3.4 极性及电参数对微细电火花加工的影响 36
3.4.1极性对微细电火花加工的影响 36
3.4.2 电容对微细电火花加工的影响 39
3.4.3 空载电压对微细电火花加工的影响 40
3.4.4 脉宽对微细电火花加工的影响 42
3.4.5 脉间对微细电火花加工的影响 45
3.4.6 试验结果及讨论 47
3.5 本章小结 50
第四章 总结和展望 46
4.1 全文总结 46
4.2 研究展望 47
参考文献 48
致谢 51

资料文件预览
共2文件夹,10个文件,文件总大小:7.36MB,压缩后大小:5.64MB
  • 毕业设计-微细电火花加工数值模拟
    • 078105227孙鹏
      • Adobe Acrobat可导出文档格式文件sdarticle (4).pdf  [1.32MB]
      • Microsoft Word文档毕业论文翻译封面.doc  [33.50KB]
      • Microsoft Word文档毕业论文开题报告.doc  [349.50KB]
      • Microsoft Word文档毕业论文开题报告封面.doc  [44.50KB]
      • Microsoft Word文档毕业设计(论文)封面.doc  [34.00KB]
      • Microsoft Word文档数值模拟与影响铝电解槽磁热耦合问题.doc  [3.53MB]
      • Microsoft Word文档孙鹏 毕业设计任务书.doc  [50.00KB]
      • Microsoft Word文档微细电火花加工数值模拟 毕业论文.doc  [1.95MB]
      • Microsoft Word文档微细电火花加工数值模拟摘要.doc  [24.50KB]
      • Microsoft Word文档学士学位论文原创性声明.doc  [31.50KB]
下载地址
资料评论
注意事项
下载FAQ:
Q: 为什么我下载的文件打不开?
A: 本站所有资源如无特殊说明,解压密码都是www.xuehai.net,如果无法解压,请下载最新的WinRAR软件。
Q: 我的学海币不多了,如何获取学海币?
A: 上传优质资源可以获取学海币,详细见学海币规则
Q: 为什么我下载不了,但学海币却被扣了?
A: 由于下载人数众多,下载服务器做了并发的限制。请稍后再试,48小时内多次下载不会重复扣学海币。
下载本文件意味着您已经同意遵守以下协议
1. 文件的所有权益归上传用户所有。
2. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
3. 学海网仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
4. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
5. 本站不保证提供的下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
返回顶部