大深径比微小深孔超声电火花加工工艺研究.pdf

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1、制造技术／工艺装备现代制造工程（ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）２０１５年第６期*大深径比微小深孔超声电火花加工工艺研究汪红兵，张义平，李志荣，孙春华（苏州市职业大学机电工程学院，苏州２１５１０４）摘要：针对难加工材料的大深径比微小深孔加工这一工艺难题，设计并制造了基于工件振动的超声电火花复合加工装置。该装置包括一个已优化的压电振子和一台普通电火花机床。为提高加工效率，对压电振子进行了优化分析，使压电振子具有合适的纵振模态、固有频率和较大的振幅，压电振子中陶瓷片具有合理地安装位置。选择模具钢作为加工材料进行大深径比微小深孔的加工实验，比较研究

2、了超声电火花复合加工装置和普通电火花机床加工大深径比微小深孔的加工效率。实验表明，超声电火花复合加工装置的加工效率更高。研究了超声激励电压、脉冲电流、脉冲宽度以及脉冲间隙等参数对大深径比微小深孔加工效率的影响，得出各参数较优的设置值。根据实验结果可以看出，超声电火花复合加工装置可以有效地加工出直径为矱０．５ｍｍ、深径比为６０的微小深孔，适用于难加工材料的大深径比微小深孔加工。关键词：微小深孔；大深径比；超声电火花；压电振子；工件振动中图分类号：ＴＧ６６１文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—３１３３（２０１５）０６—０１１０—０５Researchonanultrasonicv

3、ibrationassistedelectricaldischargemachiningtechnologyofmicrodeepholewithhighaspectratioＷａｎｇＨｏｎｇｂｉｎｇ，ＺｈａｎｇＹｉｐｉｎｇ，ＬｉＺｈｉｒｏｎｇ，ＳｕｎＣｈｕｎｈｕａ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｕｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｕｚｈｏｕ２１５１０４，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｆｏｒｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｍａｃｈｉｎｉｎｇｍｉｃｒｏｄｅｅｐｈｏｌｅｓｗｉｔｈｈ

4、ｉｇｈａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏｉｎｈａｒｄｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＶｉｂｒａｔｉｏｎＡｓｓｉｓｔｅｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤｉｓｃｈａｒｇｅＭａｃｈｉｎｉｎｇ（ＵＶ－ＥＤＭ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｗｏｒｋｐｉｅｃｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｍａｎｕｆａｃ－ｔｕｒｅｄ．ＴｈｅｄｅｖｉｃｅｗａｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆａｎＥＤＭｍａｃｈｉｎｅａｎｄａｎｏｐｔｉｍｉｚｅｄｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｖｉｂｒａｔｏｒ．Ｆｏｒａｄｖａｎｃｉｎｇｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｅｆｆｉ－ｃｉｅｎｃｙ，ｔｈｅｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｖｉｂｒａｔ

5、ｏｒｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄｔｏｈａｖｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｍｏｄｅａｎｄｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｖｉｂｒａｔｏｒ’ｓｃｅｒａｍｉｃｓ，ａｎｄｔｈｅｍａｇｎｉｆｉｅｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆｔｈｅｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｖｉｂｒａｔｏｒ．Ｔｈｅｄｉｅｓｔｅｅｌｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍａｔｅｒｉａｌ．ＴｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅＵＶ－ＥＤＭａｎｄｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＥＤＭｗａｓｓ

6、ｔｕｄｉｅｄｃｏｎｔｒａｓ－ｔｉｖｅｌｙａｎｄｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅＵＶ－ＥＤＭｗａｓｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｔｈａｎＥＤＭｉｎｄｒｉｌｌｉｎｇｍｉｃｒｏｈｏｌｅｓ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｕｌｔｒａ－ｓｏｎｉｃｄｒｉｖｅｖｏｌｔａｇｅ，ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｕｒｒｅｎｔ，ｐｕｌｓｅｏｎ－ｔｉｍｅａｎｄｐｕｌｓｅｏｆｆ－ｔｉｍｅｏｎｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｇａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈｅｍｉｃｒｏｄｅｅｐｈｏｌ

7、ｅｗｉｔｈｄｉａｍｅｔｅｒ矱０．５ｍｍａｎｄｈｉｇｈａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏ６０ｃｏｕｌｄｂｅｄｒｉｌｌｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄＵＶ－ＥＤＭｉｓｖａｌｕａｂｌｅｉｎｍａｃｈｉｎｉｎｇｍｉｃｒｏｄｅｅｐｈｏｌｅｓｗｉｔｈｈｉｇｈａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏｉｎｈａｒｄｍａｔｅｒｉａｌｓ．Keywords：ｍｉｃｒｏｄｅｅｐｈｏｌｅ；ｈｉｇｈａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏ；ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＶｉｂｒａｔｉｏｎＡｓｓｉｓｔｅｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤｉｓｃｈａｒｇｅＭａｃｈｉｎｉｎｇ（ＵＶ－ＥＤＭ）；ｐｉｅｚｏｅ－ｌｅｃｔ