电火花加工金属钛的试验研究与计算机仿真

【摘要】：电火花加工是通过脉冲放电产生的瞬时高温使工件材料熔化、气化,从而去除工件上多余材料的加工工艺。目前已被广泛的应用于航空、航天、模具、精密机械、微细加工等领域。但是由于电火花加工是一个相对复杂的过程,人们很难准确的预测在给定参数条件下的加工结果。如果能够把计算机仿真技术应用于电火花加工,将有助于推动电火花加工工艺机理的研究。 另一方面,随着钛的应用日益广泛,人们对它的需求越来越大,但是众所周知,钛是一种典型的难切削材料,利用传统的机械加工方法很难达到要求。如何加工金属钛,提高加工质量,到目前为止仍是一个值得研究的问题。 基于上述两个问题,本文在查阅了大量的国内外文献资料的基础上,通过一系列工艺试验,利用数理统计和对比的方法较详细的分析了电火花加工纯钛的工艺特性,以及极性效应对加工结果的影响,同时以Matlab6.5软件为工作平台建立了电火花加工工艺效果预测模型。 本文具体做了如下方面的工作: (1)应用数理统计的知识,较深入的分析了电火花加工纯钛过程中各加工参数对工艺指标的影响程度,同时以NAK80模具钢为参考,通过对比试验的方法,详细分析了纯钛影响各加工工艺指标的原因。 (2)以NAK80模具钢为试验材料,分别进行正、负极性对比试验,并根据试验数据分析了加工极性对表面粗糙度及加工速度的影响关系,同时探讨了产生上述试验结果的具体原因。 (3)本文提出利用径向基函数(RBF)神经网络对电火花加工过程进行仿真,建立了电火花加工工艺预测模型,同时本文又建立了BP网络预测模型,并将二者的各项指标进行对比,期望获得一种更佳的仿真方法。 本文的工作对电火花加工技术的实用化具有一定的实践意义,并为深入探索钛的加工提供了试验依据,同时为电火花加工机理的进一步研究提供了另一种切实可行的电加工途径。