超声振动对电火花加工效果的影响

为提高电火花加工效果,提出了工件复合水平超声振动电火花复合加工。通过正交实验对普通电火花加工和复合超声振动的电火花加工进行对比。采用扫描电子显微镜(SEM)对加工后的表面形貌进行分析,用TR200粗糙度仪对工件表面粗糙度进行测量分析。结果表明,附加超声振动后,工件表面形貌发生了变化,电蚀坑大而浅,表面裂纹数量减少,表面粗糙度整体降低了10%左右,加工速度提高了13%以上。     

7075铝合金工件水平超声振动电火花复合加工试验研究

7075铝合金由于其机械性能好、抗腐蚀性强等优点在塑料模具中被广泛应用。由于塑料模具的结构通常比较复杂,一般采用电火花成型加工,但会出现加工速度慢、加工精度低等一些不足。针对上诉不足,提出了工件水平超声振动电火花复合加工。运用正交试验法,对7075铝合金分别进行普通电火花加工和工件水平超声振动电火花复合加工,综合分析两种电火花加工的正交试验结果。分析结果为7075铝合金复杂结构的高精度高效率加工提供了重要的指导意义。     

超声复合微细电火花加工机理与试验

微结构电火花加工短路、断路或电弧放电作用,降低加工效率及精度。提出将超声频振动与微细电火花加工复合,利用电极与工件之间的超声频相对运动,产生规则的、参数可控的微细脉冲放电;构造、完善超声复合微细电火花试验系统,进行微结构超声复合电火花加工试验,有效避免短路、断路及电弧脉冲,有效提高加工精度与效率。TG662     

水平超声振动电火花复合加工试验研究

针对现有超声电火花加工的不足,提出了水平超声振动电火花复合加工。通过与普通电火花加工的正交试验数据对比,证明了水平超声电火花复合加工在表面成形质量和加工效率方面都有所提高。试验数据分析结果对水平超声电火花加工机理的探究以及该加工方法的实际应用具有积极的指导作用。     

新型中走丝线切割工作液的研制

根据中走丝电火花线切割加工的特点,研制出一种新型中走丝电火花线切割工作液。分析了中走丝电火花线切割工作液性能对加工的影响,探讨了工作液的组成和各种添加剂的选择。加工试验表明,研制的走丝电火花线切割工作液符合中走丝电火花线切割加工特性和防锈要求,能在高加工效率下加工得到较高表面质量的工件。     

工件附加超声混粉电火花复合加工试验研究

为了探究在混粉电火花加工中,将超声施加于工件对加工效果的影响,在成型电火花机床的基础上自行设计了一套工件附加超声的混粉电火花加工装置。并对TC4钛合金分别使用普通混粉电火花和超声混粉电火花进行加工,利用正交试验法通过极差分析确定两种加工方式的最优参数,通过对比试验,综合分析两种加工方式的试验结果。研究表明,在混粉电火花加工TC4钛合金过程中,将超声附加在工件上,加工时间减少了10%,表面粗糙度减少了15%,研究结果为实现TC4钛合金高效高质量的加工提供了参考。     

纵-扭复合振动超声深滚表面粗糙度研究

将纵-扭复合振动超声加工与常规深滚加工工艺相耦合,创建纵-扭复合振动超声深滚加工工艺,并对其加工原理进行阐述。理论分析了超声振动对表面粗糙度的影响;采用单因素试验法对6061-T6铝合金轴件进行常规深滚与纵-扭复合振动超声深滚处理,研究深滚工艺参数对工件表面粗糙度的影响。试验结果表明:在相同的工艺参数下,辅助纵-扭复合振动后,超声深滚所获得的表面粗糙度Ra值均小于常规深滚,且在设定参数范围内,静压力对表面粗糙度的影响最为显著,最高降低约50%。     

复合走丝电火花线切割机床走丝方式改善加工性能的实现

为了在低成本下改善加工性能,针对传统高速走丝电火花线切割加工表面粗糙度比较低的问题,笔者提出采用新型复合走丝电火花线切割机加工工件的改善方法。通过分析复合走丝电极丝高速旋转而带来电火花磨削加工功能的特殊效应,改传统的电极丝单边损耗为周边损耗,使得电极丝偏移量的影响减小,由于改善了放电间隙的排屑条件,从而消除了换向条纹。试验结果表明:该方法明显提高了加工精度及降低了表面粗糙度。     

电火花复合加工原理及应用

介绍了电火花复合加工是在电火花加工基础上产生和发展起来的.通过对电火花加工、超声波电火花加工、超声振动辅助气中放电加工原理和特点的比较,指出了超声振动辅助气中放电加工技术应用前景,以及电火花复合加工的发展趋势.     

气体电介质在电火花线切割加工中的应用

本文介绍了电介质在电火花线切割中的作用,讨论了气体电介质在电火花线切割中的应用特点。并进行了加工实验,实验结果表明在气体中进行电火花线切割可有效的提高工件的加工质量和切割速度。     

多功能数控超声加工机床设计

介绍了回转超声加工的原理,对多功能数控超声加工机床各组成部分的设计进行了详细的阐述,研制出的机床可以进行磨料冲击加工、超声磨削钻孔、超声铣削和超声雕刻四种超声加工试验,并在多功能机床上做了磨料冲击加工试验,以及超声磨削钻孔与非超声磨削钻孔加工的对比试验.     

Experimental study on energy consumption of energy-saving pulse power for WEDM

Wire electrical discharge machining (WEDM) is widely used in aerospace, mold manufacturing, automotive, and other fields. But now, traditional WEDM pulse power contains current-limiting resistor, and its energy utilization rate is low. Meanwhile, discharge energy of WEDM pulse power cannot be accurately controlled, and there is no unified understanding of distribution about discharge energy. In this paper, the pulse power improves energy utilization rate by removing current-limiting resistor and adopting single-arm pulse width modulation control method which controls peak current and modulates long short-circuit pulse width. Experiments proved that the energy-saving pulse power improves energy utilization rate by, approximately, 67.6 % than traditional pulse power. The paper analyzed a single-pulse energy waveform of the energy-saving pulse power and calculated each spark pulse energy and total energy provided by pulse power. It found that gap spark discharge energy only accounted for about 51 % of the energy provided by the pulse power, and other energy was mainly consumed in switching loss of power switch and parasitic resistance of pulse power.     

超声波冲击与TIG熔修复合强化改善高强钢焊接接头的疲劳性能

研究表明超声波冲击方法与TIG熔修方法在提高焊接接头疲劳性能机理方面存在着很强的互补性。提出一种对接头焊趾先进行一遍TIG熔修处理,然后再实施超声波冲击的复合处理新方法用来改善焊接接头的疲劳性能。对比疲劳试验结果显示:①在一定的应力范围内,超声波冲击处理试件与原始焊态试件相比,疲劳强度提高95％左右,疲劳寿命延长3.6-62倍。②TIG熔修试件与原始焊态试件相比,疲劳强度的改善程度高达34％左右;在较高应力范围内,疲劳寿命没有提高:在低应力范围内,延长疲劳寿命约为0.4—1.3倍。③超声波冲击+TIG熔修复合强化试件与原始焊态试件相比,疲劳强度提高120％左右,疲劳寿命延长28—125倍。④TIG熔修+超声波冲击复合处理能够在TIG熔修和超声波冲击处理的基础上,进一步改善焊接接头的疲劳性能;与单纯的超声波冲击相比,在高应力区域内,TIG熔修+超声波冲击复合处理一定程度上克服了单纯的超声波冲击对所处理的焊接接头疲劳性能改善程度大幅度降低的缺点。     

超声振动辅助磨削电源谐振频率自动识别研究

针对传统超声电源不能自动识别因更换刀具而导致的超声刀柄谐振频率变化的问题,利用最大电流法与相位控制法相结合的频率检测方法实现了超声电源频率自动识别功能。对制作的样机进行了频率自动识别稳定性和精确性测试,结果表明:超声电源测得的超声刀柄谐振频率与阻抗分析仪测得的超声刀柄谐振频率差值变化<221 Hz,误差<1%;手动模式下,刀具端面振幅最大点对应的频率与超声电源自动识别的频率相比最大差值为25 Hz,误差<1.5‰。     

基于高频柱面超声导波的螺栓轴向应力测量

基于金属杆件中高频超声导波的传播特性,提出使用柱面导波高阶不同模态群速度比值的单探头螺栓轴向应力测量方法。使用数值方法求解考虑晶粒散射衰减的Pochhammer-Chree方程,得到了导波群速度衰减系数频散曲线,并分析了其在高频区的传播规律。结合非线性声学以及弹性力学理论,推出基于群速度比值的螺栓轴向应力测量方法。搭建超声应力测量平台,讨论了脉冲超声激励下的实测导波信号特点并提出使用经验小波算法对信号进行模态分解,有效获取了信号中特定模态的群速度。使用该方法以及传统的纵横波声时比法进行了螺栓轴向应力对比标定和测量实验,结果表明前者平均测量误差约为4%,其精度明显高于传统方法(平均测量误差6%)且具有更简便的测量流程。     

超声功率对粗铝丝超声引线键合强度的影响

超声功率是影响粗铝丝引线键合强度的最主要因素之一。在尽量排除其他干扰因素的情况下，通过实验比较了11种不同超声功率条件下，粗铝丝引线键合的结果，观察到了超声功率对粗铝丝引线键合强度的影响：在超声功率较小情况下(超声功率比为20％～30％)，增大超声功率有助于提高键合强度；在超声功率较大的情况下(超声功率比为45％～70%)，增大超声功率反而会降低键合强度，出现过键合的情况；只有当超声功率适中时(超声功率比为35％～40%)，才能获得稳定且满意的键合强度。分析了验现象的产生原因。     

高速超声振动切削钛合金可行性研究

钛合金由于其出色的机械性能广泛的应用于航空航天结构组件中。但较低的机械加工性使得钛合金切削速度低,即使在使用先进的切削刀具时,也因切削高温而难以进行高速切削加工。断续切削是一种有效地降低切削温度和改善切削质量的方法,作为典型的断续切削方法,传统超声振动切削（Traditional ultrasonic vibration cutting,UVC）和椭圆超声振动切削（elliptical ultrasonic vibration cutting,EUVC）已取得了显著的加工优势。但振动切削临界速度限制了它们的应用仅在低速切削场合。因此一种新的超声振动切削方法被提出,即高速超声振动切削（High-speed ultrasonic vibration cutting,HUVC）,此时刀具的振动方向与进给方向平行。当切削速度远远超过UVC和EUVC方法的临界速度时,刀具和工件依旧可以在一定的条件下实现分离。从而HUVC方法实现了宏观上的高速切削和微观上的断续切削,提升了钛合金的切削加工性。首先,HUVC方法的原理在文中给出,随后通过一系列使用普通切削（Conventional cutting CC）方法和HUVC方法的高速切削Ti-6Al-4V合金的对比试验来验证HUVC方法的可行性。试验结果表明,因刀具磨损的显著下降,HUVC方法的刀具寿命可最大提升300%。此外,相比CC方法,HUVC方法的切削效率可以显著提升90%,切削力最大下降50%并在连续的切削加工过程中获得更佳的表面质量。     

高效实用化超声车削技术

提出了新型高效实用化超声车削设备开发思路和方案,成功开发了新型超声车削装置,使用新型超声车削装置对难加工材料进行了超声车削试验,为工业化应用奠定了基础。     

基于空耦超声共振法的复合材料测厚技术研究

为解决当前传统超声检测技术对复合材料的检测耦合剂污染和检测效率低等问题,提出空气耦合超声共振法来检测复合材料薄板的厚度,从而确定缺陷的大小。利用 COMSOL 有限元仿真软件对复合材料进行建模,设置不同厚度及不同大小缺陷的物理模型来对比实验,后处理求解并进行快速傅里叶变换,提取谐振频率计算出复合材料的厚度。结果表明,超声共振法可对复合材料进行定性、定量检测;当复合材料的厚度越薄时,超声信号产生的谐振频率越大,则复合材料中所含缺陷范围越广,分层现象越严重;其检测精度可达 0.1 mm 左右,相对误差范围分布在 5% 以下。实验证明了该测厚技术的可靠性,为超薄复合材料板缺陷厚度的测量提供一定的参考和借鉴。     

一种新型数字化超声波自动探伤系统的研制

介绍了一种新型数字化超声波自动探伤系统。该方案以PC机和嵌入式DSP为核心构成主从机系统框架，把传统的超声波无损检测技术和先进的虚拟仪器、数字信号处理、嵌入式操作系统等技术相结合，满足了自动化探伤中高重复频率（〉1kbps）和实时报警等关键性能的要求。