蚀除颗粒对短电弧铣削加工放电状态影响研究

针对短电弧铣削加工工件表面质量低,形状精度差的问题,建立三维流场模型,对加工间隙流场进行仿真。分析了极间压力场、速度场对蚀除颗粒分布规律的影响,并模拟极间不同位置处颗粒的放电状态,通过单因素实验验证了仿真结果的正确性。研究表明:蚀除颗粒受间隙负压的影响,主要分布于电极中心孔及边缘附近,使局部电场集中,增大了铣削凹槽中间区域的放电凹坑数量及深度,通过增大冲液压力改变蚀除颗粒的分布状态,可明显提高工件表面质量和形状精度。

短电弧铣削加工窄隙流场固液两相仿真及试验研究

短电弧加工过程中大量的蚀除颗粒分布在底面及侧面窄隙处,形成“富集区”。当蚀除物不能及时排除将会造成极间放电状态发生变化,引起“二次放电”,导致加工工件精度降低以及电极损耗量大,严重时会引起短路现象而无法正常加工。利用FLUENT软件对短电弧铣削加工中蚀除颗粒在窄隙中的分布状态及排除方式进行仿真研究,选择DPM模型对颗粒进行跟踪计算。通过模拟研究不同加工深度下粒子在窄隙中的分布规律,并结合实验对其进行验证发现,加工深度的变化对工件表面质量影响不显著。当加工深度为3mm时,流场速度较大且颗粒在拐角处分布稀疏,有利于排屑,可提高短电弧加工的稳定性。