基于液相电极的微细电火花加工方法研究

提出了一种利用液态金属作为加工电极的新型微细电火花放电加工方法,用于解决传统电火花加工中电极损耗引起的相关问题。该方法将导电的液态金属——镓铟锡合金注入毛细管工具电极中,通过控制管内压力使其悬挂在工具电极末端,脉冲电源施加在液体金属、工件之间,并控制它们之间的间隙来进行火花放电,从而达到蚀除工件的目的。放电过程中,尖端的液态金属会损耗,但在静电力以及虹吸作用下,工具电极中的液态金属会连续供应以补偿损耗。试验结果表明,镓铟锡合金能够作为电极进行电火花放电,任意图案扫描刻蚀结果表明镓铟锡合金电极进行电火花放电加工的方案是切实可行的,并且Parylene C镀层能够有效的保护工具电极。     

微细电火花加工圆柱电极的损耗研究

应用电磁场理论对微细电火花加工(Micro Electrical Discharge Machining,Micro-EDM)损耗机理进行分析,建立了加工中工具电极电场分布的数学模型.应用Comsol Multiphysics软件对此模型进行了计算与模拟,分析了电场强度的变化对电极形状变化的影响,并指出在靠近放电点位置和底部电极形状改变后,集肤效应的作用被削弱.实验验证了仿真结果和所提出损耗机理的正确性,为电极损耗补偿策略和加工精度的提高提供了理论依据.     

电蚀产物对微细电火花电极形状损耗影响的实验研究

针对微细电火花加工技术特点,开展电极形状损耗形成机理的研究,设计了开放状态微细电火花加工实验方法,实现电蚀产物浓度的改变;通过实验对比不同加工状态下微细电火花加工电极形状损耗变化、工件表面微观形貌和重熔层情况,系统研究不同电蚀产物浓度作用下电极形状损耗的影响规律;分析微细电极形状损耗的影响机制,总结内凹坑形状变化与电蚀产物的内在关系。研究成果为实现微细电极的形状控制提供了一定的实验及理论依据,达到了提升微细电火花加工质量和加工稳定性的目标。     

微细电火花加工中微细电极的制作与检测技术研究

分析了微细电火花加工技术中各种微细电极制作方法的特点,提出了一种加工效率与尺寸精度相兼顾的微细电极在线制作方法.充分利用微细电火花加工机床的数控和接触感知功能,探索并提出了一种微细电极的在线检测方法,并对检测误差进行了分析.实验表明,该方法具有广泛的实用性.     

微细电火花加工中电极损耗机理的研究

微细电火花加工中,因电极损耗引起的电极尺寸和形状的变化严重影响被加工工件的尺寸精度和形状精度。在实验基础上分析了电极损耗的变化过程,并借助有限元方法和电磁理论研究了产生电极损耗的机理。研究表明：电场集中是棱边损耗的根本原因,一定阶段后电极形状趋于稳定;击穿放电产生的超高频电流使电极横截面上的电流在边缘的集中是发生二次放电的主要根源。     

微细电火花加工中电极材料的蚀除机理研究

在微细电火花加工过程中 ,由于放电时间极短 ,使得其阴阳两极的电极材料蚀除过程产生较大的差异。本文应用传热学和电场的基本理论 ,分别对微细电火花加工阴阳两极的材料蚀除机理进行了理论研究 ,得出了在窄脉宽微细电火花加工中 ,尽量缩短脉宽可提高阳极材料的去除效率 ,同时又不会明显增加阴极材料损耗的结论。为微细电火花加工脉冲电源设计及加工工艺的改进提供了理论依据     

基于模糊控制的微细电火花加工脉冲电源研究

设计了一套微细电火花加工脉冲电源,该电源采用有效放电火花数检测方法对放电状态进行统计,并利用模糊控制算法对脉冲宽度和脉冲间隔进行调整以改善加工性能。试验结果表明,该脉冲电源在保证加工稳定性的基础上,能够有效地提高加工精度及加工效率。     

基于单脉冲放电的钨微细电极快速成形方法及其应用研究

在传统电火花加工的基础上,通过单脉冲放电方式,在钨细线电极的端部瞬时成形出一个微米级的微细电极。运用试验研究详尽分析了各主要加工参数,如电极材料、加工极性、工作液介质、放电持续时间和峰值电流等对微细电极的成形影响,得出了微细电极瞬时成形的基本规律。此外,在试验的基础上对微细电极成形的机理进行了初步探讨,并对成形后的电极进行了能谱分析。通过本方法可以在直径0.125 mm的钨丝端部瞬间得到长350 μm,直径30 μm左右的微细电极,用该电极成功地完成了多个微米级微细孔的加工。微细电极的尖端半径约为100 nm,可作为扫描仪器和检测仪器的微细探针。极大地提高了微细电极或探针的成形效率,有望成为微细电极和微细探针制备的有力手段之一。     

微细电火花加工倒凹坑效应的研究

对微细电火花圆柱电极损耗出现倒凹坑效应的影响因素进行研究。通常微细电火花电极损耗稳定后,加工端面为半球形,然而在特定的加工条件下,电极端面呈倒凹形状,微孔底端为山状突起,这种异常损耗会破坏电极形状精度而影响加工零件的尺寸精度。通过改变放电能量与放电间隙流体状态等微细电火花加工工艺参数,对比不同实验条件下电极端面形状损耗的变化情况,经检测,出现倒凹坑效应的微孔底端突起为电极材料沉积。实验研究结果表明:电极熔融沉积是电极损耗倒凹坑效应出现的主要原因。     

基于进化神经网络的电火花铣削加工电极损耗预测

针对电火花铣削加工的时变非线性特性,提出基于神经网络的电火花铣削加工电极损耗预测模型,利用该网络预测加工速度和工具的相对损耗,从而可在加工中实时计算出工具实际损耗量,为实现电极损耗的在线动态补偿打下基础。针对神经网络传统训练算法-BP算法的不足,提出了一种自适应调节变异率和变异量的进化算法来优化网络权值和网络结构,提高了网络的逼近精度和进化速度。     

基于DSP的空间矢量脉宽调制(SVPWM)的开环实现

空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术是一种新型的脉宽调制技术,在异步电机和同步电机的控制应用场合中,已成为用于控制三相电压源逆变器非常流行的PWM技术,本文采用高速度的DSP控制器TMS320F243对空间矢量脉宽调制(SVPWM)进行开环控制,成功实现了对伺服系统的转速和位置的精确控制.     

PWM在直流伺服系统中的应用研究

伺服系统是自动控制领域一种重要的控制系统，随着科学技术的发展，伺服系统在现代工业、军事等领域发挥着日益重要的作用。本文提出了一种基于PWM的直流伺服控制系统的硬件设计方案，并在系统组成、系统总体设计、系统硬件设计、开关频率选择、电流环设计等方面作了详尽论述。最后，通过仿真和试验，获取了系统的响应曲线。     

An investigation of tube and rod electrode wear in micro EDM drilling

This paper studies the influence of various factors contributing to micro electrode wear during electrical discharge machining (EDM) drilling with micro rod and micro tube electrodes. In this paper, a simple method for calculating volumetric wear ratios is proposed based only on geometrical information obtained from the process. The objective of the research is to investigate the wear behaviour of electrodes and the suitability of electrode wear compensation methods. Electrode shape deformation and random variation of the volumetric wear are studied as the main factors affecting the applicability of wear compensation methods and as an indicator of the accuracy achievable with the micro EDM process.     

最优预处理方法的多小波PWM阀控制信号消噪

桑塔纳2000型轿车自动变速器有两个结构一样的PWM(Pulse Width Modulation)调节电磁阀.其理想的控制信号是标准的矩形波,但实际中的信号都受到不同程度的干扰.该文利用不同预处理方法的几个常用多小波对PWM电磁阀控制信号进行消噪处理.仿真计算结果表明:选择合适的预处理方法,利用多小波对信号消噪可以取得比传统小波更好的消噪效果.仿真结果验证了最优预处理方法的多小波PWM电磁阀控制信号消澡的可行性和有效性,从而为进一步提高电子控制单元ECU(electronic control unit)仿真测试台的性能提供有力依据.     

Effect of peak current and peak voltage on machined surface morphology during WEDM of TiNiCu shape memory alloys

Journal of Mechanical Science and Technology - This study considers the effect of wire electro discharge machining (WEDM) parameter peak current (Ip) and pulse peak voltage (Vp) on the machined...     

New discovery of pulse arc shape of sheet tungsten electrode

Journal of Mechanical Science and Technology - The synergistic effect of sheet tungsten electrode and pulse current can further reduce the heat input, effectively regulate the arc plasma jet...     

基于PLC的脉冲电场控制系统的研制

PLC是工业上广泛使用的控制单元,具有编程简单、功能强大、运行可靠等优点。而触摸屏是工业上常用的人机界面,具有界面直观、操作方便、工作稳定等特点,能较好地实现人机交付的功能。主要探讨了一种基于PLC的自动控制系统,用于对脉冲电场的自动控制。首先,描述了设备的工作过程,根据工作过程对设备的控制系统进行了详细的功能规划。然后,结合系统要实现的功能设计了系统的硬件结构,选择PLC作为系统的控制核心,同时选择触摸屏与PLC配合,实现良好的人机交付。最后,设计了触摸屏的操作界面和PLC的控制程序。整个系统结构简单,工作可靠,调整方便,能较好地满足使用要求。     

基于单片机的脉宽可调低频高压脉冲电源

本文介绍了一种基于单片机的脉宽可调低频高压脉冲电源的设计.该电源输出电压的频率和脉宽可由用户自行设定,同时引入单相交流调压模块实现稳压输出,并使其输出电压在10KV～50KV范围内连续可调,利用单片机控制SG3525工作时间形成高压脉冲,并通过单片机的处理实时地将电源输出电压幅值、频率和脉宽显示在液晶屏幕上.     

基于机器视觉的微小型刀具磨损检测试验研究

微小型机加工中刀具的磨损对加工质量影响很大,本文主要针对微小型车铣加工过程中立铣刀磨损形态进行试验研究。采用机器视觉检测技术,针对精密微小型车铣复合加工中心设计并搭建了立铣刀磨损量在位检测系统。在分析立铣刀常见磨损形态的基础上,总结出微小型立铣刀的磨损特点及磨损规律,并提出了适用于微小型车铣复合加工的小直径立铣刀磨钝标准。