电火花微喷孔加工控制系统的设计与研究

针对喷油嘴微喷孔加工的要求,分析与研究可加工偏心孔的高精度六轴电火花微喷孔加工设备,设计开发了机床的控制系统,解决了此类产品常规机床无法加工的难点。加工试验表明,该控制系统加工效果好,加工精度和稳定性高,可在Φ0.12 0.22mm喷油嘴上自动加工511孔数的偏心孔。微喷孔直径小于Φ0.2mm,单孔加工精度误差达到2 m,喷孔孔壁内表面粗糙度Ra小于0.6μm,完全可以满足国Ⅲ(欧Ⅲ)以上排放标准的喷油嘴微喷孔自动多孔加工的要求。     

微细孔的电火花加工实验

微细孔的电火花加工在工艺上有许多特殊要求,但主要的是能保持微小的进给速度,一般须在0.5微米/秒以下,且电极的端面间隙多在1微米以内。为此,设计制造了专用的微细孔电火花加工机床,用于实现微细孔的电火花加工和线反拷法制造微细工具电极。     

微细电火花加工机床关键技术

研制开发两台高精度、高性能,具有自主知识产权的微细电火花加工机床,并对微细电火花加工机床的几个特有关键技术进行了深入研究.基于压电陶瓷的宏微伺服进给系统能实现分辨率为3.42 nm的微进给,并且能实现振动式进给,以改善微细电火花加工的间隙状态,提高微细电火花的加工效率和加工质量.结合块电极反拷与线电极反拷的微细工具电极反拷系统,可高效高精度地现场制作微细电极,电极直径最小可达4 μm.基于多传感器信息融合技术的放电间隙状态监测技术,能很好地解决微细电火花加工间隙状态的监测与识别问题.RC脉冲电源不存在维持电压现象,这一最新发现为降低单脉冲放电能量难题提供一个新的解决途径,使得基于RC方法开发的超微能脉冲电源的单脉冲放电能量最小降至皮焦级,为微细电火花加工奠定了良好的基础.最后的微细电火花加工试验表明,所开发的微细电火花加工机床性能稳定,且加工质量良好,尤其适合加工孔径为50～200 μm的微细孔.     

三元叶轮用石墨电极自动编程系统研究

采用石墨电极加工的高精度电火花叶轮的比重在逐渐增加,其中石墨电极的加工精度和加工效率制约着电火花叶轮的精度。为此,本文针对一典型三元电火花叶轮设计了石墨电极,借助于powermill软件完成了石墨电极的加工,开发了三元叶轮用石墨电极自动编程系统。结果表明,应用三元叶轮用石墨电极自动编程系统能够极大的缩短电极编程时间,提高电火花加工效率并保证电极及叶轮的加工精度。     

一种超精密空气静压车床主轴的设计

空气静压主轴是超精密加工机床的重要功能部件。中物院机械制造工艺研究所研发了一种“圆柱与平面止推型”空气静压车床主轴,整体布局采用“T”型结构,两个圆柱径向轴承和一个平面止推轴承集成一体,结构紧凑、便于批量加工与装配。该主轴回转精度高、刚度较大,切削黄铜(H62)零件圆度可优于0.1 μm,表面粗糙度可优于0.03 μm,具有较好的工程应用前景。     

微喷孔七轴电火花加工机床数控系统研发

为满足国3(欧Ⅲ)标准的高端喷油嘴微喷孔加工需求,研发七轴微细电火花加工机床的开放式数控系统。探讨数控系统的软/硬件结构、功能模块划分、数控界面设计,以及整体联调等关键技术;重点研究批量加工多个微喷孔高一致性精度保证方法,以及加工过程协调智能控制策略;按照用户图样要求,进行批量化产品加工验证。研究结果表明:可实现具有变焦距的喷油嘴多个微喷孔的全自动化加工,加工精度、加工效率、可靠性和操作方便性均达到工业应用要求。     

电火花加工SiCp/Al复合材料微细孔的技术研究

使用μ-spark2000机床对SiCp/Al复合材料进行电火花加工微细孔的工艺实验,分析了开路电压、电容、电极材料与加工速度和电极损耗之间的关系,总结了开路电压和电容对加工精度和表面粗糙度的影响规律,并成功加工出φ53 μm的微细阵列孔.     

电火花-电解复合加工的低电极损耗机理研究

微小孔电火花-电解复合高速制孔加工过程中,因电火花放电而导致的工具电极快速损耗,严重影响了微小孔的加工精度。针对该问题,研究基于溅射补偿的低电极损耗电火花-电解复合加工机理,通过实验验证采用中性盐浓液可促进溅射补偿速率、降低工具电极损耗,从而有效改善微小孔加工精度。通过电火花高速穿孔加工和电火花-电解复合高速制孔加工的对比实验发现,当采用中性盐浓液作为工作液时,工具电极端部工件材料成分含量比电火花高速穿孔加工多了7.34%,工具电极的损耗减少了14.7%。此外,优化实验表明,采用工作液电导率为10 m S/cm,脉冲宽度为15μs,脉冲间隔为38μs,峰值电流为8 A的工艺参数组合,可高效促进溅射层的形成,且工具电极损耗率低。     

一种新型卧式微电火花机床的设计与实验研究

针对微电极制作的效率问题,提出了一种快速在线微电极加工成形的方法,设计了一种新型卧式微电火花机床。该机床由金刚石砂轮超精密在线电极磨削、线电极电火花在线电极磨削共同完成微米级电极的高效精密制作,该机床组成部分还包括基于CCD的在线光学尺寸检测与测量系统、精密运动与进给系统、纳秒级独立式脉冲放电电源与放电状态检测反馈系统组成。在该机床上进行了微电极制作、微小孔加工以及微电火花铣削等实验,加工出直径为15μm微细轴和直径为50μm微小孔。     

低浓度电解液管电极电解加工冷却孔实验研究

以航空发动机常用材料Inconel718镍基高温合金为基材进行电解加工,得到气膜冷却孔。通过几组对比实验,分析了低浓度电解液电解加工中电极进给速率和加工电压对加工精度、加工效率和加工稳定性的影响,得到低浓度电解液电解加工冷却孔的最优工艺条件为:NaNO_3质量分数4%,柠檬酸钠质量分数2%,电极进给速率6μm/s,加工电压8 V,在该工艺条件下,精度控制好,加工效率高,加工过程稳定。     

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…     

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.     

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。     

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。