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1、内部编号：AN-QP-HT978版本/修改状态:01 / 00扩散管电火花加工电极部分脱落原因分析及改良措施通用范本The Product!on Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence,Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis,Impleme ntation, Follow-Up And In teractive Co
2、rrection, Summary, Etc.编辑：审核：单位：精制方案系列編号：AN-QP-HT978扩散管电火花加工电极部分脱落原因分析及改良措施通用范本使用指引：本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升，对工作的正常进行起指导性作用， 产生流程包括确定问题对象和影响范围，分析问题提岀解决问题的办法和建议，成本规划和 可行性分析，执行，后期跟进和交互修正，总结等。资料下载后可以进行自定义修改，可按 照所需进行删减和使用。射流泵工作的过程中,扩散管段的光洁度 对射流效果作用十份明显,在本次对射流泵扩 散管加工中,采用电火花加工过程中电火花电 极端出现部分不均匀脱落。采用基于Ansyswor
3、kbench热耦合分析,对电火花加工中电极损耗逬行分析。确定电极损耗原因及其理论损 耗程度后”寻找电火花加工中的电极端损耗过 多解决办法,并最终将扩散管段加工成型”符 合预设流道形状并满足管道粗糙度要求。射流泵是一种依靠一定压力的工作流体通过喷嘴高速喷出带走被输送流体的泵,其关键工作元件为喷嘴、喉管、扩散管。这几个部件每一个细节的设计都有严格的要求。为了保证 射流器具有良好的水力性能,防止出现折冲水 流和漏水现象,必须保证喷嘴、喉管、扩散管 三者在组装或加工时必须同心,同轴（心）度应达到精度等级的910级”或控制在0.050.40mm之内,射流器越小,精度要求越高,射流器越大,精度可适当降低，
4、但也必须满足基本的设计准则。对于喷嘴和喉管这两个主要部件,为了减少摩擦阻力损失,提高射流器效 率,内壁加工光洁度应达到Ra3.2 1.6以上。 其中，扩散管段加工两股流体汇合后整流作用 很大。在气体和流体中分别进行过大量实验, 其结果均表明当扩散角为4 10。时,阻力系数 最小,因此扩散管的扩散角e在4io。之间比较好。为了进一步减小扩散损失,当面积比m< 4时，可采用分段扩散的方法,扩散角分别 由小到大。本次所需加工的扩散管采用这种结 构，所以因其深长结构和分段结构复杂，且表 面粗糙度要求很高,在加工制造上有相当难 度,加工扩散管一般采用定制刀具做深加工。但本次加工的射流泵,属于小批量
5、定制产品, 由于专用的定制刀具设计制造费用较高,为节 约成本,考虑使用电火花加工扩散管段。电火花是通过自激放电,放电的两个电极间在放电前具较高的电压,当两电极接近时,其间介质被击穿后,随即发生火花放电。伴随 击穿过程,两电极间的电阻急剧变小,两极之 间的电压也随之急剧变低。火花通道必须在维 持短暂的时间后及时熄灭,才可保持火花放电 第5页/共10页精制方案系列編号：AN-QP-HT978的”;令极”特性（即通道能量转换的热能来不 及传至电极纵深），使通道能量作用于极小范 围。这些通道能量的作用，可使电极局部被腐 蚀。这是利用火花放电时产生的腐蚀现象对材 料进行尺寸加工来达到需要的尺寸。首次加工
6、扩散管状况本次加工扩散管所使用电极为黄铜电极， 在车床上加工成型，使用电火花放电加工机进 行加工，采用煤油作为加工介质。为减少加工难度,节约加工时间，再电火 花加工之前”使用钻床对扩散管初始棒料进行 多层递进钻孔，加工到圆锥形状。再使用电火 花机床进行深度加工。射流泵用于流体流动， 对流场所过表面有要求较高,为保证表面精 度，对扩散管段加工分为以去除多余材料为主 的粗加工和以保证表面精度为主的精加工。经 过了钻孔过程，在粗加工后，扩散管段加工情 况良好，但电极尖端出现大量斑状脱落,如图 1所示,脱落情况与常规经验情况完全不同。 导致扩散管初始段加工情况与原计划相差甚 远,加工已经无法按照原计划
7、进行,因此,对 电极尖端脱落情况进行深度调硏分析。电极损耗分析影响电火花加工中电机损耗的主要因素为：电极对材料、加工过程的各种效应（如极 性效应、吸附效应、电化学效应等）、脉冲放 电波形、电参数、工作介质性质、被加工对象 的形状尺寸和供给方式等1其中影响较大的是 电极材料、极性、电脉冲参数与波形的影响及 极间介质及其对供给方式。根据常识,电极材料被熔化和气化主要考虑导热率和熔点,两者直接影响到其熔化气化 所需最低能量密度。电脉冲参数和波形对电极材料的影响主要是电流峰值会蚀除过多正极材料,尤其是初始 阶段电流对正极冲击作用较强,为减少电极腐 蚀应采取初始阶段控制电流上升速度。本次加工参数如下：工
8、作电极：铜电极工件电极：30CrMo钢 工作液：煤油初始间隙：5pm电火花加工中电极材料蚀除过程仿真1材料属性设定由于本次分析只针对温度场,不涉及力学 第8贞/共10页精制方案系列編号：AN-QP-HT978性能,30CrMo钢在温度属性上和45钢相似z 因此各项系统参数按照45钢设定。2 温度条件设定电火花放电加工的过程中由于放电时间短 暂,放电点面积小,工作液吸收传导热量等原 因,只有放电点附近区域受到热力影响。所以 可设置为放电点高温（约ioooo°c）,其他部 分设置为加工期间平均温度状态（20°0。电极前端一直处于高温状态,其他部分温度正常,因此z在长时间加工的过
9、程中,电极 前端损耗会很大。由于电极前端本身加工工艺 和材料的微小差异等因素,其腐蚀脱落也显得 不均匀。3解决方案射流泵属于流场要求极高设备，如果电极 前端腐蚀情况不能得到有效改善,所加工出扩 散管流道也不能满足射流需求。但电极前端加 工没有更好的办法来保证腐蚀脱落情况满足要 求，因此采用一个尺寸与原电极尺寸一致的电 极进行补偿加工，之前电极脱落过多导致未加 工到的残余加工量较小，可通过二次补偿加工 实现完成,因为时间短暂，不会形成过多破 损。于是采用此种方法加工,第二次经过一小 时加工时间,加工成型,无需再次精细电火花 加工。所加工产品粗糙度达到Ral.6 ,能满足 射流泵扩散管的需求。结论与展望电火花加工中，电极端长期处于高温状 态，只要有一点物质不均匀的情况，就容易发第10页/共10页編号：AN-QP-HT978精制方棄系列生电极腐蚀脱落不均匀，影响加工工件成型。 电极材料在使用前,应加大检验力度,杜绝材料元素分布不均及加工不均等情况。(2 )加工过程可采用多次加工成型法”使加工工件达到较高表面要求。(3 )对于如何克服电极在加工 中出现缺陷的情况,有待于进一步硏究。可在此位置输入公司或组织名字You Can Enter The Name Of The Organization Here第10贞/共10贞