电火花毛化表面形貌的分形机理与磨损性能.pdf

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1、《电加工与模具》2011年第5期设计·研究电火花毛化表面形貌的分形机理与磨损性能刘红斌(上海天合石油工程股份有限公司，上海201418)摘要：用分形几何理论表征电火花毛化表面微观形貌，通过常规的表面粗糙度指标，建立主要放电参数与毛化表面分形参数间的数学模型，利用分形参数研究电火花毛化加工参数对表面形貌的影响规律。在摩擦磨损分形预测模型的基础上，分析了表面形貌分形参数对磨损率的影响。确定主要的放电加工参数(脉冲峰值电流和脉冲宽度)所导致的加工表面形貌变化对最终表面磨损性能的影响。结果表明，对于具体的加X-电极及工件材

2、料，可由最佳分形维数来确定最佳的放电脉冲宽度和峰值电流。计算结果对实际加工有重要的指导作用。关键词：电火花毛化；分形几何；摩擦磨损；表面形貌中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1009—279X(2011)05—0018—03FractalMechanismandWearPropertiesofElectricalDischargeTexturingSurfaceTopographyLiuHongbin(ShanghaiTianheOilEngineeringCo．，Ltd．，Shanghai201418

3、，China)Abstract：Surfacetopographyelectricaldischargetexturedrollwascharacterizedbyfractalgeome—trymethod，therelationbetweenmainelectricaldischargemachiningparametersandfractalparame—tersofthesurfacewasproposedthoughconventionalroughnessindexRa．Thevariationlawo

4、fthesurfacetopographyandprocessingparameterswasanalyzedwithfractalparameters．Onthebaseofthefractalgeometrymodelforwearprediction，howfractaldimensionaffectingnominalwearratewasstudied．Effectsofmaindischargeparameterspeakpulsecurrentandwidthonthewearpropertiesof

5、themachiningsurfacewereinvestigated．Theresultsshowtheoptimalpeakpulsecurrentandwidthcanbeobtainedwithoptimalfractaldimensionforthedefinedmachiningrobeandworkpiecematerialwhichcanguidetherealprocessing．Keywords：electricaldischargetexturing；fractalgeometry；frict

6、ionandwear；surfacetopography电火花毛化技术是目前生产冷轧辊较常用的方工参数对加工出的轧辊耐磨性的影响规律还没有定法。由于冷轧辊表面的形貌是高附加值的冷轧薄板量的研究。研究表明，电火花毛化表面形貌是可用的复映，其形貌及质量直接影响生产出的薄板的深分形来表征的。本文针对电火花毛化加工过程，冲性能和油漆映像清晰性，对冷轧辊表面微观形貌利用Majumdar．Bhushan函数(M—B函数)确定表需进行详尽的研究。面轮廓分形参数和表面粗糙度指标之间的关系，建分形几何已广泛应用于工程粗糙表面的研立了

7、影响毛化工件表面粗糙度的主要加工参数与毛究I3，但主要集中于机加工表面的研究，对毛化表化表面分形参数的数学模型。利用分形参数研究电火花毛化加工参数对表面形貌的影响规律。在摩擦面研究不多，且主要集中在实验方面。另外，放电加磨损分形预测模型的基础上，分析了表面形貌分形收稿日期：2011—05—25参数对磨损率的影响，指出在实际加工中获得最佳作者简介：刘红斌，男，l981年生，工程师。分形维数是有条件的，并推导出获得最佳分形维数一18一设计·研究《电加工与模具》2011年第5期的条件，从而反过来指导实际加工，这对其他毛化

8、方丽(7)法如激光毛化加工也有借鉴作用。，V丌in【，、一，J即有：1表面分形参数和表面粗糙度指标的关系In(。)ocf=D{In(G)一+1n[2(2一D)]}一M—B函数是在Weierstrass—Mandelbrot函数(w—M函数)的基础上，为了适合工程表面的应用而发In(G，、／广)(8)展出来的，其形式为：为了研究加工参数对表面形貌的影响，分别取