电极丝振动的超声振动线切割装置结构设计开题报告

 2022-04-11 20:48:46

1. 研究目的与意义

电火花线切割是一种浸没在液体介质(煤油和水)中的电极丝和工件之间的系列放电去除材料的热电过程。经过半个世纪的发展,该技术己十分成熟达到了相当高的工艺水平,并广泛应用于航空、汽车模具及其它材料加工领域,尤其是在复杂形状的高硬度、高强度、耐高温工件的加工应用上具有相当重要的地位。一般情况下电火花线切割加工的加工效率是比较低的,且加工中伴有断丝的干扰,对整体的加工成本效率及精度产生了较大影响,通过在线切割加工中附加超声振动对解决以上问题取得了满意效果。

2. 研究内容和预期目标

用于辅助电极丝镜像磨削的切向超声振动装置,包括超声波发生器、与所述超声波发生器通过导线相连的超声波换能器、与所述超声波换能器相连接的至少一级变幅杆、与所述变幅杆相连接的电极丝。所述超声波换能器与所述变幅杆大端连接,所述变幅杆与电极丝连接。该装置将超声振动功能与电极丝线切割融为一体,在慢走丝线切割加工中使工作液循环状态改善,电蚀物容易顺利排出,加工条件优化,放电效率提高,电极丝断丝现象减少。具有用途广、体积小、质量轻、定位简便、设备简单、成本低、效果好等特点。

3. 研究的方法与步骤

本课题拟采用先进行模拟分析后进行实验的方法进行研究,主要采用有限元分析如见ansys以及三维建模软件solidworks作为辅助软件,研究步骤如下:

1、设计超声振动辅助线切割装置的各个组成部分,包括发生器、换能器、变幅杆以及液体循环装置。

2、模拟超声振动辅助线切割置在特定工作环境下的工作状态以及能量分布情况。

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4. 参考文献

[1]孙恒, 陈作模.机械原理(第7版), 2006, (05)

[2]濮良贵.机械设计(第九版), 2013, (05)

[3]成大先.机械设计手册(第5版), 2014,(05)

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5. 计划与进度安排

1.2022-2-18—2022-2-28,查阅资料,了解超声振动辅助电极丝线切割装置国内外研究现状和发展前景,了解超声换能器的设计方法。撰写开题报告和翻译外文资料;

2.2022-3-1—2022-3-7,查阅相关资料,确定超声振动辅助电极丝线切割装置的总体结构设计;

3.2022-3-8—2022-3-28,超声振动辅助电极丝线切割装置压电超声换能器设计、变幅杆设计;

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