磨削加工自动化智能化及虚拟化

磨削加工中，由于砂轮线速度高，砂轮由于高速引起的破碎现象时常发生，砂轮破碎及磨损状态的监测是关系到磨削工作能否顺利进行和保证加工质量和零件表面完整性的关键；在高速加工中，砂轮与工件的对刀精度，砂轮与修整轮的对刀精度将直接影响到工件的尺寸精度和砂轮的修整质量，因此，在高速磨削加工中，在线智能监测系统是保证磨削加工质量和提高加工生产率的重要因素。     

基于CPLD的纳秒级微细电化学加工脉冲电源的研究

为了提高微细电化学加工的加工精度和表面质量,从加工模型入手,探讨了高频脉冲电源对微细加工的影响,并基于CPLD研制了超短脉冲电源,输出脉冲宽度为20 ns以下,脉冲调节范围较大.使用该电源进行相应的工艺试验,取得了较好的效果.     

电火花加工脉冲电源人机接口界面设计

利用 12 8× 2 4 0规格点阵式LCD模块设计了电火花加工脉冲电源人机接口界面 ,在汉字提示下能够完成加工尺寸、加工工艺参数设定、加工过程跟踪及设备状态监控等功能 ,使界面变得更为友好 ,大大地提高了脉冲电源的性能。     

微细电火花加工及表面重铸层电解去除装置的设计

微细电火花加工工件表面的重铸层影响加工精度和使用性能,为此设计了具有微细电火花加工及电解去除表面重铸层功能的集成装置。该装置由运动平台、伺服控制、脉冲电源等关键部分组成,集成了微细电火花和微细电解加工功能。针对不同加工方法采用不同的控制策略,解决了微细电火花加工与电解加工在同一设备上的集成问题。通过实验验证,该装置可以很好地实现微细电火花加工表面重铸层的在线去除,且去除厚度可通过改变加工参数的形式来控制。     

绝缘栅双极晶体管脉冲斩波器的设计与应用

高频脉冲电流加工及光整加工技术能提高零件的加工精度和表面质量。脉冲斩波器的设计是应用该技术的关键所在。介绍了脉冲电源的构成原理及设计思路，并采用绝缘栅双极晶体管(1GBT)设计制造出高频、大电流脉冲斩波器。用所设计的脉冲电源进行了脉冲电化学光整加工实验，得到了满意的结果。     

一种用于数控车床的新型端面拨动顶尖

介绍用于数控车床进行轴类零件加工的新型端面拨动顶尖，该顶尖刚性强、定位精度高，能补偿由于被加工轴的中心孔误差所引起的轴向尺寸误差。工件在一次装夹中即可完成粗、精车，提高了加工精度和生产效率。     

一种用于微细电火花加工的甚高频微能脉冲电源

作为微细电火花加工的关键技术之一,微能脉冲电源性能的优劣直接影响放电加工的精度、效率、稳定性等。从减小放电脉冲能量、增大放电间隙、可持续加工的需求出发,探索了一种基于电路共振原理的甚高频(频率在30~300 MHz)微能脉冲电源,突破了现有电火花脉冲电源的工作模式,能产生脉宽极窄、频率极高的脉冲波形,具有纳米级放电蚀除特性,提高了微细电火花加工的极限蚀除能力。放电频率为65 MHz时,相对于传统的微能脉冲电源,加工的孔边缘几乎没有重铸层,极大地减轻了在加工过程中的热损伤、重铸层和热影响区等常规缺陷,改善了工件加工的表面质量,实验结果证明所设计的甚高频微能脉冲电源具有良好的放电蚀除特性。     

数控高效放电铣削加工技术

介绍了我国完全自主原创的数控高效放电铣削加工技术的基本原理.其采用简单超长圆电极,在电极与工件之间施加高效脉冲电源,通过数控系统控制电极与工件的相对运动并对电极损耗进行在线检测和补偿,以类似数控铣的方式加工特殊材料制作的零件复杂形面,实现对特殊难加工材料的高效、低成本加工.并介绍了该加工方法的技术特点、关键技术、设备及应用情况.     

微细电加工脉冲电源的研究进展

脉冲电源是微细电加工的一个重要研究方向,其性能指标直接影响加工精度和表面质量,从微细电火花加工和微细电解加工用的脉冲电源两方面出发,介绍其主要研究方向及国内外发展现状,并详细分析了其工作原理.     

切削自适应控制中工件尺寸误差的监测与辨识

文章以车削为例介绍了一种工件尺寸监测与辨识工件尺寸误差的算法,利用辨识结果通过递推算法可对加工尺寸误差进行实时预测和补偿控制。这种方法可以很容易地推广到镗、铣等其它相近的加工过程中,对慢时变过程有很好的补偿控制作用。图8幅，表2个，参考文献7种。     

Experimental investigation on the influence of electrochemical machining parameters on machining rate and accuracy in micromachining domain

Non-conventional machining is increasing in importance due to some of the specific advantages which can be exploited during micromachining operation. Electrochemical micromachining (EMM) appears to be a promising technique, since in many areas of application, it offers several special advantages that include higher machining rate, better precision and control, and a wider range of materials that can be machined. A better understanding of high rate anodic dissolution is urgently required for EMM to become a widely employed manufacturing process in the micro-manufacturing domain. An attempt has been made to develop an EMM experimental set-up for carrying out in depth research for achieving a satisfactory control of the EMM process parameters to meet the micromachining requirements. Keeping in view these requirements, sets of experiments have been carried out to investigate the influence of some of the predominant electrochemical process parameters such as machining voltage, electrolyte concentration, pulse on time and frequency of pulsed power supply on the material removal rate (MRR) and accuracy to fulfil the effective utilization of electrochemical machining system for micromachining. A machining voltage range of 6 to 10 V gives an appreciable amount of MRR at moderate accuracy. According to the present investigation, the most effective zone of pulse on time and electrolyte concentration can be considered as 10–15 ms and 15–20 g/l, respectively, which gives an appreciable amount of MRR as well as lesser overcut. From the SEM micrographs of the machined jobs, it may be observed that a lower value of electrolyte concentration with higher machining voltage and moderate value of pulse on time will produce a more accurate shape with less overcut at moderate MRR. Micro-sparks occurring during micromachining operation causes uncontrolled material removal which results in improper shape and low accuracy. The present experimental investigation and analysis fulfils various requirements of micromachining and the effective utilization of ECM in the micromachining domain will be further strengthened.     

微细组合电加工样机研制及实验研究

基于新研发的一套微细组合电加工样机μEM-200CDS2,介绍了研发过程中探索出的最小脉宽可以达纳秒级的双功能微能脉冲电源以及样机中的若干关键技术,包括放电状态的双参数检测技术、工具电极在位多功能磨削技术、工作液稳定供给控制技术等。其中,双功能微能脉冲电源具备主动消电离环节,可以减少脉间的残余电荷放电,有利于提高加工表面质量;组合电加工样机床身设计有利于提高系统的加工精度和效率。最后,结合小孔的加工试验研究了典型的组合电加工工艺过程,结果表明:该过程中,可以并行完成工具电极在位修整与零件加工,有利于提高微小特征的加工效率。     

Design,analysis and experimental study of a high-frequency power supply for finish cut of wire-EDM

This paper presents the development of a high-frequency power supply for surface quality improvement of wire electrical discharge machining (wire-EDM). A novel fixed pulse-width modulation pulse control method is proposed to generate high-frequency and short-duration pulse control signals. A spark gap model using a resistance–capacitance (RC) circuit and a Zener diode is proposed for circuit design and simulation analysis. Tests revealed that the developed power supply using anti-electrolysis circuitry and digital signal processor-based pulse control circuit can provide very low discharge energy pulses with a frequency of 4.4 MHz, discharge duration of 90 ns and a peak current of 1.2 A. Experimental results demonstrate that a pulse duration ratio (defined as a ratio between pulse duration of positive polarity and that of negative polarity) of three can reduce the electrolytic effect of tungsten carbide for the machining conditions of high discharge frequency more than 500 kHz.     

MOSFET高频窄脉冲电解加工工程化电源研制

气门模具的试生产表明,高频窄脉冲电解加工工艺是提高电解加工精度的有效技术途径。介绍了MOSFET高频窄脉冲电解加工工程化电源的性能指标及样机研制方案,解决了矩形波畸变、反向电流影响、瞬时过压击穿、功率管过热烧损、快速短路保护等研制中的主要技术难题。     

High rising speed discharge current pulse for EDM generated by inductive boosting voltage circuit

This paper introduces a newly developed EDM pulse generator whose high open voltage for discharge is generated by induced electromotive force using a power supply of only 5 V. The pulse generator can generate short duration and high discharge current pulses. The rising time of discharge current pulses to 5 A can be made shorter than 50 ns with a pulse duration of 200 ns or shorter. The results proved that such discharge current pulse shapes increase material removal volume per discharge and that the higher boosting open voltage facilitates the machining of high resistivity materials.     

超音频脉冲电源及其与焊接电源的并联耦合

研发了用于复合型超音频脉冲电弧焊接的超音频脉冲电源,其输出脉冲电流的频率和幅值可独立调节和准确控制,并提出了“并联+辅助网络”耦合方式.在建立输出脉冲电流控制模型的基础上,构建了包含降压变换器、全桥变换器和高频耦合变压器的超音频脉冲电源功率变换电路;脉冲电流频率的调节通过改变全桥变换器的开关频率实现,脉冲电流幅值采用对降压变换器的输出电压幅值和全桥变换器的输出电压占空比进行两级反馈控制,以保证其准确性和稳定性.结果表明,超音频脉冲电流的频率和幅值调节快速、准确、稳定,与焊接电弧具有良好的耦合效果.     

氮化硅陶瓷ELID磨削预修锐与氧化膜成膜的影响因素

针对氮化硅陶瓷回转曲面零件高效低损伤的加工要求,设计适用于回转面加工的在线电解修整（ELID）磨削实验装置,在数控坐标磨床上进行预修锐实验。基于平行电极电解池模型,建立预修锐时间与氧化膜成膜厚度的关系模型,分析占空比和极间间隙对成膜效果的影响规律。结果表明:工艺参数对预修锐时间的影响程度依次为占空比>电解液流量>砂轮转速>脉冲频率。采用田口方法获得最优工艺参数组合为占空比0.75,脉冲频率50kHz,砂轮转速9 000r/min,电解液流量1.0 L/min。