鈦鋁合金電火花加工工藝參數影響實驗

徐海華，康小明

（上海交通大學機械與動力工程學院，上海200240）

鈦鋁合金電火花加工工藝參數影響實驗

徐海華，康小明

（上海交通大學機械與動力工程學院，上海200240）

為研究鈦鋁合金電火花加工工藝參數對材料去除率的影響，通過四因子二水平的全因子析因實驗，確定了材料去除率的顯著影響因子為電極極性、脈寬、占空比和峰值電流。通過最陡上升路徑法，找到了材料去除率最大值對應的參數范圍，并以此為基礎設計中心復合響應曲面實驗，得到了材料去除率的擬合公式，計算出材料去除率理論最大值及其對應的加工參數。實驗驗證了材料去除率擬合公式的正確性，并給出材料去除率擬合公式適用的參數范圍。

鈦鋁合金；電火花加工；工藝參數；DOE實驗

鈦鋁合金具有密度低、耐熱性好、比強度高、比剛度高的優點及很好的抗氧化能力和抗高溫蠕變性能，是綜合性能極好的輕質高溫合金[1]，可替代質量較大的鎳基、鐵基合金應用于航空領域[2]，且目前已應用于制造航空發動機的壓縮機殼體、燃燒室和噴嘴等零件中[3]。研究表明，鈦鋁合金在高溫下具有高強度、低導熱性和強化學反應性的特點[4]，卻在室溫下表現為脆性，且延展性低、耐磨性和變形加工性能差，難以對其進行機械加工[5]。例如，鈦鋁合金切削加工特點是短切屑接觸，應力高且溫度梯度較陡，故會造成刀具磨損嚴重而縮短刀具使用壽命[6]。

電火花加工通過放電蝕除材料，可實現難切削材料的加工，且加工過程中電極與工件不直接接觸，與被加工材料的機械性能無關，因此是加工鈦鋁合金的一種可行方法[7]。……