混粉准干式电火花加工技术研究

本项目通过深入研究混粉准干式电火花加工机理，建立单个火花形成及去除材料模型；研究气、液、固三相流条件下绝缘介质击穿、放电通道形成、电蚀产物抛出、极间介质消电离阶段的特殊性及其演变的内在规律；研究微粉颗粒、微液滴对放电过程的影响；建立完整的混粉准干式电火花加工理论；研究各加工参数与加工效率、加工质量及工具电极损耗之间的关系，发展形成一种新型高效的电火花加工方法。设计、开发混粉准干式电火花加工系统，并制造出试验用样机。.混粉准干式电火花加工技术是申请者提出的一项新的加工技术，它是以高速流动的气、液、固三相流介质代替传统介质进行火花放电加工，相对传统电火花加工减少了环境污染，相对于气中放电加工、雾中放电加工提高了效率，是十分有效的电火花加工新方法，具有适应性好、设备成本低、加工效率高等优点；其研究开发成功将引起电火花加工技术的巨大变革,经济和社会效益显著。

气体介质中放电加工技术具有工具电极损耗极低、工件被加工表面受到的破坏力小、以氧气为介质时材料去除率高等优点。但是，气中电火花加工的放电间隙小、气体的比热较低且散热效率低，存在热量传散困难、熔融材料冷却缓慢、加工屑难于从放电间隙排出等固有缺陷，造成短路率高、击穿频率低，降低了加工过程的稳定性。本项目以三相流做为放电加工介质，提出混粉准干式放电加工技术。该技术能够在有效提高加工效率的同时充分保留气中放电加工技术工具电极损耗率低等优势，是十分具有发展前途的新型电火花加工技术。研究工作包括：(1) 研究混粉准干式放电加工的介质击穿、放电通道形成、电蚀产物抛出、极间介质消电离阶段的特殊性及其演变的内在规律；(2) 混粉准干式放电加工的单脉冲放电模型的建立及其有限元分析研究；(3) 混粉准干式电火花加工多用途机床开发；(4) 各加工参数与加工效率、加工表面质量以及工具电极损耗之间的关系研究; (5)混粉准干式放电加工工艺参数优化研究。研究成果为混粉准干式放电加工机理的进一步揭示及该技术的推广应用打下基础。项目研究期间共发表与课题相关学术论文20篇，其中国际期刊9篇，SCI收录1篇，EI收录11篇；培养博士研究生3人，硕士研究生3人；申请发明专利和实用新型专利4项。