大面积钛合金电火花加工放电产物运动规律研究

在大面积钛合金电火花加工过程中,容易造成电蚀产物聚集且不易冷却从而产生集中放电、拉弧及短路现象,严重的甚至会烧伤工件的表面。因此,为了实现持续稳定的正常火花放电,在放电过程中放电点的位置分布必须均匀。电火花放电产生的气泡及加工屑是影响放电点分布均匀性的关键因素。为此,首先通过计算流体动力学软件Fluent对气泡的运动规律进行了仿真分析,然后通过高速摄像机拍摄透明电极下气泡的运动规律验证仿真的可靠性。结果表明气泡在间隙内的运动经过了膨胀、收缩及破裂的过程。通过试验对脉冲放电产生的加工屑颗粒的直径分布及数量进行了研究,并对加工屑在放电瞬间的抛撒机理做出了合理的假设,建立了电火花加工过程中放电间隙流场的气液固混合相三维模型,仿真分析了气泡运动对加工屑运动的影响规律。研究发现加工屑在气泡内部时,由于空气对加工屑的阻力小于工作液对气泡膨胀的阻力,加工屑快速向气泡的边界靠近。而当加工屑穿透气泡的边界进入工作液中后其速度迅速降低,且随着气泡的收缩逐渐靠近放电发生的位置。因此可以通过改变脉冲间隔实现控制气泡的大小及加工屑的分布,从而可以有效避免集中放电提高放电点分布的均匀性。     

镜面电火花加工间隙流场中流体运动的数学建模

为实现镜面电火花加工 ,向工作液中加入硅、铝或镍等粉末微粒。通过对间隙流场中工作液和粉末微粒运动的理论研究 ,建立了间隙流场中工作液和粉末微粒运动的数学模型 ,并运用数学模型对新型射流方式下工作液和粉末微粒的运动进行了数值模拟     

分散剂工作液电火花小孔加工工艺的试验研究

以45钢为加工材料,并分别以自来水和加入分散剂PAA的自来水作为电介质工作液进行电火花小孔加工试验。试验结果表明自来水中加入分散剂后材料蚀除率明显提高。在工作液中加入分散剂提高胶体系统的分散度,使电蚀产物更好地分散到工作液中,改善排屑情况,提高蚀除粒子的排出速度和减少其聚沉,从而改善放电间隙状态,减少机床自适应系统的抬刀频率,增大加工过程的稳定性,进而提高加工速度。     

弱电解质溶液EDM/ECM复合加工机理研究

弱电解质溶液中利用电沉积补偿电极损耗的电火花/电化学复合加工技术可以大幅降低电极损耗,对提高微细电火花加工效率具有重要意义。由于该工艺方法是EDM/ECM复合加工领域一个新的研究方向,研究成果很少。为加深对利用电沉积补偿电极损耗的电火花/电化学复合加工技术的认识,基于实验结果,对弱电解质溶液中的电火花/电化学复合加工的材料去除机理、放电通道形成机理及电极损耗机理进行了初步探索,得到了以下结果:电火花放电蚀除和电化学溶解共同将工件材料去除;大量气泡存在于电极间隙使复合加工放电通道的形成异于电火花放电加工;电沉积作用和电火花放电蚀除共同对工具电极损耗产生影响。     

喷雾电火花铣削加工的能量分配与材料蚀除模型

针对喷雾电火花铣削加工(Electrical discharge milling, ED-milling)建立电蚀坑形成过程的热-流耦合模型,并改进电火花加工中放电能量在阴极及阳极分配系数的判断方法来为所建立的蚀除模型提供边界条件。此外,通过试验得到不同放电参数下的电蚀坑半径,并对蚀坑半径随脉宽和电流变化的规律采用最小二乘法进行拟合作为等离子体扩张方程。基于材料蚀除的热-流耦合二维模型,应用仿真-试验比对的方法得到雾中电火花铣削加工时放电能量在正极的分配系数近似为0.29,负极分配系数约为0.025。根据相关加工参数及所建立的模型,对喷雾电火花加工的电蚀坑尺寸进行计算并与试验测量结果进行对比,两者误差约在8%,证明该模型是可信的。通过对比试验和分析结果,可知喷雾电火花铣削加工中放电通道中的能量分配在阳极的比例远大于阴极,从而揭示了在雾中电火花加工中工件接正极时材料去除率更高的原因。通过所建立的阴、阳极的蚀除模型,用于对喷雾电火花加工的材料去除率、表面粗糙度等进行推导和预测,从而优化工艺参数并减少加工成本。此外,所建立的模型可进一步扩展应用到液中、气中等多种电火花加工(Electrical discharge machining, EDM)中,并为EDM加工机理的研究提供了一种可行的方法。     

粉末对混粉电火花液固混合工作液的作用机制

在计算混粉电火花加工环境中三种粉末分布及粉末间互相作用对电场的影响的基础上,提出新型双层复合粉末结构,分析粉末特性对电场变化的影响规律并利用有限元分析做了仿真验证,进而初步建立粉末-工作液混合作用体系.研究表明粉末表层材料的介电系数对电场的影响最大,其厚度的变化几乎对畸变电场没有影响.     

电火花烧结技术

电火花烧结原理电火花烧结是新发展起来的一种粉末冶金新工艺。它是将金属粉末装入石墨模具内,加上轻压,通入电流,使粉末粒子间产生电火花,待放电充分以后,加上成形压力即获得制品。粉末粒子间隙发生微放电现象是这一工艺的特点。图1为一对金属粉末粒子间放电模式     

正交磁场对电火花单脉冲放电间隙的影响

通过普通电火花单脉冲放电（EDM）与磁场辅助电火花单脉冲放电（MF-EDM）放电间隙对比试验,分析得出不同磁感应强度、开路电压、放电电容及电极外伸端长度对磁场辅助电火花加工放电间隙的影响规律。试验发现：随着磁感应强度的增大,放电间隙增大;开路电压和放电电容对放电间隙的影响较小;随着电极外伸长度的增大,放电间隙变小。最后对试验数据进行部分析因分析,得出磁场辅助电火花加工中影响放电间隙的主要因素为磁感应强度、电极外伸长度及其交互耦合作用。     

混粉电火花加工中粉末粒度特性及涡流分离器的仿真设计研究

利用自行研制的混粉电火花工作液处理系统对混粉电火花加工中粉末粒度对加工性能的影响进行分析与实验研究,证明粉末粒度越小加工效果越好。利用Solidworks的插件COSMOSFloWorks流体分析软件进行仿真试验,设计制造出适合于分离不同大小粉末颗粒的涡流分离器。从而能配合其他混粉工作液处理装置组成混粉工作液处理系统,得到优质的加工效果。     

不同工作液的电火花小孔间隙流场仿真及实验验证

现有电火花小孔加工工艺加工过程中存在工件材料去除率低,相对电极损耗大的问题。为克服以上问题,尝试以一定浓度的有机磷酸类分散剂羟基亚乙基二膦酸(HEDP)溶液作为电火花小孔加工工作液,分析得到新的工作液能有效减小加工碎屑的大小等作用机理。使用FULENT对不同工作液的电火花小孔加工间隙流场进行仿真,从而可以进一步研究新工作对电火花小孔加工的作用和机理,之后通过大量加工实验对仿真结果进行验证。通过仿真和实验的结果,证实了新型工作液对电火花小孔加工的作用和机理,为新工作液的应用提供了理论基础。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

柴油机连杆疲劳失效的影响因素分析

运用有限元方法与疲劳寿命预测理论,对柴油机连杆在疲劳耐久性试验条件下的三维应力分布和疲劳寿命进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与寿命预估结果,结合连杆疲劳断口的微观分析,表明残余压应力使疲劳裂纹源的位置向连杆次表层推移,对高强度连杆的疲劳寿命具有重要影响。