1、電火花加工中電極損耗是影響加工質(zhì)量和加工精度的一個(gè)重要因素。為降低電極損耗，用液氮冷卻方法來實(shí)現(xiàn)電火花工具電極低損耗是當(dāng)前國際上電火花加工領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。
　　現(xiàn)有液氮冷卻工具電極以降低工具電極損耗方法進(jìn)行電火花加工時(shí)，工具電極損耗大幅降低，但由于冷卻溫度過低，工件材料移除速率也隨之大幅降低，同時(shí)工件表面會出現(xiàn)大量細(xì)微裂紋。本文針對該方法的不足之處，提出了一種新的冷卻方式，使用空氣與液氮蒸發(fā)氣混合后的低溫氣體來冷卻工具電極

2、，從而實(shí)現(xiàn)工具電極損耗的降低。為驗(yàn)證該方法有效性，本文從理論、有限元仿真和試驗(yàn)三方面分別對該方法進(jìn)行理論、仿真分析和驗(yàn)證，主要研究內(nèi)容和成果如下：
　　1、分析工具電極和工件材料不同溫度下熱力學(xué)屬性，以工具電極和工件材料低溫下熱導(dǎo)率和比熱容為分析對象，對不同溫度下進(jìn)行電火花加工，工件和工具電極熱力學(xué)屬性變化導(dǎo)致加工結(jié)果產(chǎn)生的可能影響進(jìn)行了理論分析。
　　2、為進(jìn)一步驗(yàn)證低溫冷卻實(shí)現(xiàn)電火花工具電極低損耗方法理論有效性，對低溫氣

3、體冷卻工具電極模型進(jìn)行建模，并將模型導(dǎo)入ANSYS Mechanical和CFX有限元仿真軟件，對其分別進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場和瞬態(tài)溫度場仿真，獲得了低溫氣體的穩(wěn)態(tài)流場、工具電極受低溫氣體冷卻的瞬態(tài)溫度場，和在低溫氣體冷卻下，工具電極放電加工瞬態(tài)溫度場。仿真結(jié)果表明使用低溫氣體冷卻工具電極以降低工具電極損耗的方法可切實(shí)可行。
　　3、按仿真模型尺寸制造實(shí)際零件，對機(jī)床進(jìn)行改造，并按照仿真中使用的電參數(shù)，進(jìn)行低溫冷卻工具電極電火花加工試驗(yàn)，通