多孔质电极电火花加工极间流场仿真

为研究多孔质电极电火花加工中分布式冲液对加工过程的作用机制,建立了多孔质电极极间流场模型,采用固液两相流数值方法模拟电极间冲液和蚀除产物的两相流动过程,与单孔电极进行了对比研究,并进行了电火花加工实验验证。仿真结果显示:多孔质电极的极间流场流速由于分布式冲液出口的存在而呈现分布式特征,且流场外围流速大于中心流速;采用多孔质电极后,由于分布式冲液出口的存在,能够将固相蚀除产物沿一定的通道有效排出加工区域。与仿真结果相对应,电火花加工实验结果表明:由于冲液对蚀除产物良好的排出作用,多孔质电极能够获得更高的加工效率,且加工速度随加工深度变化不大;但由于冲液影响了炭黑向工具电极的附着行为,导致工具电极相对损耗率增大。     

镍基高温合金多孔质电极电火花加工实验研究

采用一种由紫铜颗粒经高温烧结获得的多孔材料作为工具电极,并施加内冲液,分别在不同的加工方式、峰值电流、冲液流量和脉冲宽度下,对镍基高温合金GH4169进行多孔质电极电火花加工实验研究。结果表明:由于采用了分布式的内冲液,多孔质电极能以不抬刀方式加工,可获得比实体电极更高的材料去除率和更低的工具电极损耗率。但分布式内冲液对极间状态的改善作用受到峰值电流、脉冲宽度所导致的蚀除产物粒径的影响,当蚀除产物粒径过小或过大时,多孔质电极相对于实体电极的优势无法体现。     

微细电火花内冲液小孔加工的非电参数工艺研究

采用内冲液方式能有效提高微细电火花小孔加工的效率,研究了微细电火花内冲液孔加工中的内冲液压力、电极转速等非电参数对加工效率和电极损耗的影响及电极转速对孔径大小的影响。通过实验发现,当内冲液压力达到一定值后,其对效率的提高作用会减弱;高转速电极对提高加工效率、降低电极损耗很有必要;且电极转速越高,放电越均匀,加工出的孔径越小。     

集束电极的CAD/CAM软件开发及制备

集束电极由大量棒状或管状单元集束而成,其多孔结构可在电火花加工过程中实现多孔内冲液以改善极间放电状态。针对集束电极的结构特点,基于UG开发了集束电极快速制备CAM软件,该软件可根据目标实体模型生成制备集束电极的数控代码,结合设计的集束电极制备装置,实现集束电极的快速、低成本制备。     

高速电弧放电加工的多孔电极制备

高速电弧放电加工是利用流体动力断弧机制实现对电弧的有效控制从而去除材料的。流体动力断弧机制的实现依赖于高速的极间流场动力,该动力需由多孔电极的强制内冲液提供。首先阐明了选择石墨作为多孔电极材料的原因;其次,完成了集成CAD、CAE(主要是CFD)和CAM的多孔电极设计、仿真及制造的软件模块,这些模块能依据加工工件的特征快速、高效地完成对应多孔电极的制备;最后,为了验证制备的一系列多孔电极的电弧加工能力,对典型工件包括具有复杂3D型腔的零件进行了加工实验。结果表明:基于多孔电极的高速电弧放电加工能实现很高的材料去除率(MRR14 000 mm3/min)和较低的工具损耗率(TWR1%),故特别适用于以难切削材料的大余量去除为主的粗加工。     

微冲裁模具的微细电火花加工工艺研究

为了实现微冲裁加工,采用微细电火花加工技术在线制备了复杂形状的高精度微冲裁模具。采用超声波振动加工液的方式,促进加工屑从放电间隙中排出,从而使加工效率和加工精度得到明显提高,实验结果证明了该方法的有效性。最后,对所加工的微冲裁模具的尺寸误差进行了讨论与分析。     

碳化硅反射镜安装面电火花平动加工工艺研究

针对大型Si C反射镜的加工需求,提出了一种电火花平动加工工艺。通过改造电火花线切割机床,搭建了加工实验平台,设计了采用内部高速高压冲液方式的电火花平动加工电极。在此基础上,以大型Si C反射镜为加工对象进行实验,验证了该工艺方法的可行性。     

基于流体动力断弧的高速电弧放电加工

提出了一种可用于难加工材料大余量高速蚀除的新的放电加工方法——基于流体动力断弧的高速电弧放电加工。与传统的电火花加工方法相比,高速电弧放电加工采用具有更高能量密度的电弧放电而不是火花放电来实现材料的蚀除;与其他利用电弧进行材料去除的工艺方法相比,高速电弧放电加工可使用特殊设计的成形电极实现强制多孔内充液,从而获得三维复杂型腔的沉入式加工能力,因此具有更广泛的应用前景。初步实验表明,对于镍基高温合金等难切削材料,高速电弧放电加工的材料去除率(MRR)远高于传统的电火花加工,甚至高于铣削加工。例如:加工镍基高温合金(GH4169)的材料去除率可达11 300 mm3/min,而电极损耗率(TWR)低于3%。由此可见,高速电弧放电加工在难切削材料的高效去除加工方面具有明显的技术优势。     

电火花成形加工中的平动技术

电火花成形加工(SEDM)在20世纪60年代初主要是用来加工冲模，特别是用钢冲头直接加工钢凹模，加工间隙就是凸凹模的冲裁间隙，很方便。在电火花线切割加工(WEDM)问世后，SEDM才退出该领域。SEDM开始加工型腔时，正规的工艺是粗加工和精加工需换电极，型腔要求越光滑，电极     

型腔电火花粗加工工艺参数优化方法

针对型腔电火花粗加工工艺参数的选择问题，提出一种通用的三维复杂型腔粗加工工艺过程优化的方法，可以实现较高生产率。     

GT35钢结硬质合金电火花加工工艺试验

研究了GT35电火花加工时,峰值电流、脉冲宽度、放电时间等参数对工件加工效率、加工面粗糙度和电极耗损速度等的影响规律,并分析了其作用机理,优化了GT35钢结硬质合金电火花加工工艺参数,为加工复杂型腔GT35钢结硬质合金模具提供了试验依据。     

电火花加工工具电极制备技术研究进展

工具电极是电火花加工中非常重要的一项因素,电极的制备是实现电火花加工的关键.本文介绍了电火花加工工具电极制备技术最新的研究进展,包括石墨电极、聚合物复合材料电极、电火花表面改性电极、电火花磨削用电极和微细电极的制备方法,以及电铸法和基于快速成形技术的电极制备方法等.     

高温合金深异形腔雾化烧蚀加工试验研究

针对高温合金深窄异形腔的加工难题,提出了放电诱导雾化烧蚀分段加工方法。对发动机扩压器异型腔进行了雾化烧蚀加工实验,并与冲液电火花加工方法进行对比,结果显示其加工效率是后者的13倍以上。为进一步提高雾化烧蚀加工异形腔的加工效率与加工深度,提出了异形腔分段加工方法,并通过对极间流场及颗粒运动轨迹的仿真分析与比较,证明了分段加工可改善极间的气雾介质供给与排屑问题。最终,实现了深度为67.5 mm的异形腔分段加工,并通过后续电火花方法进行了修整,达到了型腔加工要求。     

不同电极电火花加工硬质合金的效率研究

通过实验的方式对采用不同电极电火花加工技术加工硬质合金的效率进行了研究。通过调整加工过程中的脉冲宽度和开路电压，变换加工电极，探讨了不同电极材料、开路电压及脉宽加工硬质合金的加工效率的影响.     

基于微细电火花加工技术的微冲裁模具在线制备

针对微冲裁异形截面的微小模具难以制备及安装对准的问题,利用微细电火花三维铣削加工技术加工反拷贝电极及凹模,利用所加工的反拷贝电极通过电火花反拷贝加工技术加工凸模,整个工艺过程在线制作,避免了凸凹模具二次装夹产生的位置误差。该工艺分别在线制作凸凹模具,实现了复杂截面形状微型模具制备和在线对准。通过设计试加工实验确定加工参数,并利用该工艺成功制作了一套截面形状复杂的具有微小特征结构的高精度微冲裁模具。     

混粉电火花加工技术在粗加工中的应用研究

在对混粉电火花加工机理进行系统研究的基础上，对混粉电火花粗加工中的加工效率和加工表面粗糙度进行了实验研究。结果表明，通过合理选择放电参数，混粉电火花加工在相近加工表面粗糙度时，能显著提高加工效率，从而为混粉电火花加工技术在粗加工中应用提供依据。     

排屑对闭式整体叶盘电火花加工的影响

针对闭式整体叶盘电火花加工中由排屑不畅导致的加工效率降低问题,提出了预孔抽液方法,从流道上电极加工的对侧抽取工作液来改善排屑条件;分析了预孔数量、直径和角度对排屑的影响效果。实验表明:相比于常规的冲液排屑方法,采用预孔抽液排屑方法加工某闭式叶盘的加工效率提高了22.4%。     

注射模复杂型腔EDM电极创新设计与研究

介绍了注射模复杂型腔的特点和加工难度,电火花加工所用石墨电极的优异性能以及在注射模制造过程中所用石墨电极的分类。重点探讨了针对复杂型腔EDM电极设计的传统方法、创新设计、造型以及加工等过程中针对节省材料、提高效率和质量的一些改进方法。     

电参数对SiC_p/Al复合材料电火花深小孔加工的影响

采用电火花内冲液加工方式,分别研究了开路电压、伺服参考电压、电容及电流等电参数对45%SiCp/Al与Al2024合金深小孔加工效率、电极损耗及加工孔径的影响。结果表明:当电源放电能量越大、放电频率越高时,加工效率越高,且电极损耗越大;而在相同加工条件下,SiCp/Al的加工效率和电极损耗都明显高于Al2024合金,且开路电压和电容对SiCp/Al孔径的影响较大。     

碳化硅材料机械磨削辅助电火花加工的工具电极设计及试验研究

针对碳化硅材料的平面加工需求,提出了一种机械磨削辅助电火花加工的方法。通过设计组合式工具电极和搭建试验系统,采用去离子水冲液方式,在不同工艺参数(如峰值电压、峰值电流、脉宽、工具转速等)下,探索表面粗糙度与工具电极损耗的变化规律。试验结果表明:在相同电参数条件下,通过采用机械磨削辅助电火花加工方法,表面粗糙度值从Ra3.90μm降低到了Ra3.01μm,电极质量相对损耗减少了26.07%。