周凤龙,杨晓冬

(1.上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240;2.哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨 150001)

电火花加工是应用最广泛的特种加工方法之一。自从被发明以来,在仅半个多世纪的时间里就获得了迅速的发展,已成为制造领域一种极其重要的加工手段,被广泛地应用于航空、宇航、模具制造等,并在微细化和精密化等加工领域发挥着不可替代的作用[1-2]。为了揭示电火花加工的放电蚀除机理及极间放电现象,很多研究者在电火花加工基础理论研究方面进行了大量的理论和实验研究工作。但由于电火花加工本身具有复杂性和随机性,且放电蚀除过程是在极短的时间内和极微小的空间内发生的,这导致了无论是用实验观测的手段、还是用理论分析的方法,对电火花加工的微观物理过程进行研究都是极其困难的,因此,至今电火花加工的放电蚀除机理仍未能被明确的解释,制约了其进一步发展。

计算机技术和计算数学算法的迅速发展,给电火花加工基础理论的研究带来了新方法和新思路。针对放电凹坑的形成,许多研究者根据传热学原理建立仿真模型,并应用有限元法对电火花加工过程的温度场等进行计算[3-6],得到了一些有用的结论。但因传热学模型是从宏观角度出发,把加工材料作为连续体来考虑,它仅能分析模型的温度分布,不能描述材料的动力学行为,因此无法解释电火花加工的微观机理,使电火花加工过程中的很多现象无法解释,存在着很大的局限性。……