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| 根据电火花成形加工的特性，若加工碎屑等电蚀产物不能及时高效排出而堆积在放电间隙中，则会造成工作液的绝缘性能下降，并容易引起放电集中、拉弧、短路等不良放电现象从而影响加工效果。当排屑效率变差，不仅会使电火花加工的材料去除率（Material RemovalRate）降低、电极相对损耗率（Tool Wear Ratio）增大，还会影响被加工工件的表面质量，电蚀产物堆积严重时将使加工无法继续进行。所以，生产中常采用电极抬刀等措施来提高电火花加工性能。在加工深窄槽或深孔时，抬刀运动对加工性能的提升效果尤为显著。为探究抬刀运动改善电火花加工性能的机理，本文首先进行了窄槽电火花加工实验，并统计分析了不同的抬刀速度、抬刀周期对MRR、TWR及有效放电频率等的影响。抬刀运动能够降低加工间隙中的电蚀产物浓度，进而提高有效放电率和加工稳定性。为研究抬刀运动对加工间隙中工作液流动及电蚀产物浓度的影响，本文在对其进行理论分析的基础上，借助于计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics）分析软件ANSYS FLUENT等，对高速抬刀与普通抬刀运动进行了仿真模拟；从流场出发，根据固-液两相流理论，模拟分析了窄槽加工间隙中工作液流场、电蚀产物颗粒的运动及浓度变化。最后选择两种不同材料的电极，紫铜和石墨，进行了2mm宽、100mm深的窄槽加工实验，从可达的加工深度、加工速度、电极损耗等多个方面对比了高速抬刀与普通抬刀对加工性能的影响。实验与仿真结果表明：抬刀运动可大幅度降低底面间隙中的电蚀产物浓度从而改善极间的放电条件并增强有效放电几率；高速抬刀与普通抬刀排屑机理存在较大差异，高速抬刀能够将大部分电蚀产物颗粒排出了窄槽，使极间的电蚀产物分布均匀且浓度大幅降低，从而大大增强电火花加工的稳定性和效率。实验与分析的结果为进一步理解抬刀运动对电火花加工性能的影响提供了重要的参考。 |
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