WC涂层球面电火花机械磨削复合加工技术研究

为保证耐磨球阀在恶劣的工作环境中具有较长的寿命,其内芯球体表面通常会喷涂合金材料,从而使其具有耐高温、耐高压、耐磨损等特性,也因此导致采用传统机械磨削方式对其加工时效率低下。针对该问题,提出了电火花机械磨削复合加工方法,阐述了其加工机理。通过实验分析了电火花机械磨削复合加工过程的工艺参数与加工效果之间的关系,结果表明:峰值电流、电压、脉冲宽度等参数对复合加工过程的工艺结果具有较明显的影响。     

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%。     

用于高硬度、高精度孔加工的MEGA钻铰HARD刀具

1开发目的 对于淬硬材料（HRC50—62）的高精度孔加工，通常先利用电火花或高硬度硬质合金钻头进行粗加工；然后用立铣刀、镗刀进行半精加工，修正孔的弯曲度和孔径尺寸；然后进行坐标磨削精加工，再进行热处理；最后用高硬度硬质合金铰刀完成精加工。     

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.     

电火花诱导烧蚀磨削修整复合加工方法研究

针对放电诱导烧蚀加工在高效加工的同时易在工件表面产生巨大烧蚀坑的问题,提出了电火花诱导烧蚀磨削修整复合加工方法。对钛合金TC4进行了电火花加工、烧蚀加工、诱导烧蚀磨削修整复合加工的对比实验,研究机械磨削作用对烧蚀性能的影响。在钛合金烧蚀加工实验过程中,用复合机械磨头进行修整能显著提高加工效率,达到1107 mm3/min,是同等条件下电火花加工的6.77倍、烧蚀加工的1.27倍。由于存在机械磨削修整作用,可在线去除烧蚀产物,露出基体材料,工件表面粗糙度优于烧蚀加工,甚至优于同等电参数下的电火花加工,达到了在获得高效加工的同时提升表面质量的目的。     

电火花成形加工中极性对加工表面形貌的影响

在用YT15硬质合金电极对45钢进行电火花加工时，若采用正极性加工，可得到显微硬度大大高于基体且抗腐蚀性好的白亮层，但加工效率低，电极损耗快；若采用负极性加工，则无白亮层出现，但加工效率高，电极损耗小。基于以上经验，通过改变极性，对45钢工件进行电火花成形加工与电火花表面强化，可简单高效地得到高硬度的加工表面。     

加工高硬度模具用涂层硬质合金球头立铣刀

日本住友电工公司开发了一种用于加工高硬度（≥60HRC）模具的GS涂层硬质合金球头立铣刀，其特点为：采用硬度与韧性兼优的超细颗粒硬质合金作为铣刀基体；采用新涂层技术在基体表面涂覆耐热性与润滑性兼优的涂层材料；采用高精技术加工球头切削刃。     

聚晶金刚石电火花磨削试验的灰色关联分析

聚晶金刚石(PCD)具有高硬度、高耐磨性和抗腐蚀性等优良的特性，但是其成型加工非常困难。目前，聚晶金刚石常用的加工方法有机械研磨和电火花磨削，由于机械研磨效率低、金刚石层厚度不均匀等缺点，其应用受到很大限制。本文采用BDDG-Ⅲ型聚晶金刚石电火花磨削专用机床对其加工规律进行了研究，并采用灰色关联分析理论阐述了聚晶金刚石电火花磨削试验的分析方法，对电火花磨削主要参数脉冲电源输出峰值电压、间隙电压和电容值对表面质量的影响程度进行了研究，给出了其算法并编制了相关的程序。结果表明，在影响聚晶金刚石加工表面质量的三个主要参数中，脉冲电源输出峰值电压为优势因素，其次为电容，间隙电压为次要因素。     

点焊电极表面电火花沉积复合涂层的组织和性能

采用振动电极电火花沉积的方法在点焊电极表面得到合金复合涂层,用XRD、SEM、EDX,显微硬度仪以及焊接试验研究了涂层的显微组织和性能。结果表明,沉积涂层是由TiC、Cu、CuNi2Ti组成的复合涂层;复合涂层形貌的主要特征是表面呈现裂纹以及由于电弧放电引起的飞溅坑;涂层与基体之间是良好的冶金结合;在1N载荷下复合涂层的显微硬度HV高达1144。与无涂层的电极相比,电火花沉积处理的电极寿命提高了1.4倍。     

复合电极-混粉电火花加工Ti-6Al-4V钛合金的研究

目的采用混粉电火花加工技术,使用超声电沉积制备的Cu-Si C复合电极加工TC4钛合金,在工作液中混入碳粉进行表面改性,以获取性能优异的加工表面。方法利用Cu-Si C复合电极和Cu电极对TC4钛合金进行成型加工。用扫描电子显微镜(SEM)观察加工后工件的表面形貌和熔凝层断面形貌,并用TR200粗糙度仪测量其表面不同位置的粗糙度值。用硬度仪测量工件熔凝层的显微硬度,用X射线衍射仪对材料强化层进行物相分析。并对电极损耗进行对比分析。结果 Cu电极加工的TC4钛合金表面凹坑深且面积大,熔凝层疏松,粘合性较差。Cu-Si C复合电极加工的TC4钛合金表面放电痕迹大,深度统一,电蚀产物少,熔凝层致密好。利用X射线衍射仪、硬度测量仪和粗糙度仪对试样测量分析显示,Cu-Si C复合电极加工后,表面生成的Ti C峰相高,耐磨性好,表层显微硬度较大,约为基体的6倍,表面平均粗糙度值Ra=2.825μm。复合电极损耗比铜电极损耗降低了18%。结论两种电极加工后,TC4钛合金表面均得到改善,且使用超声电沉积Cu-Si C复合电极加工后的表面质量更好。     

聚晶金刚石电火花超声机械复合加工技术研究

聚晶金刚石具有优良的力、热、化学、声、光、电等性能,在现代工业、国防等领域中得到日益广泛的应用。但是,聚晶金刚石硬度高,耐磨性好,其成型加工非常困难,超声电火花机械复合加工技术是一种有效的加工方法。本研究在分析电火花超声机械复合加工原理的基础上,采用青铜结合剂金刚石砂轮实现了聚晶金刚石的超声电火花机械复合加工。实验分析了超声电火花机械复合加工过程工艺参数与加工效果之间的关系,结果表明,脉宽、脉间、峰值电流、超声振幅、开路电压等参数对复合加工过程工艺结果的影响程度较明显。     

氧化铝陶瓷ELID高效磨削技术的研究

陶瓷材料具有优异的机械性能，其应用越来越广泛。然而由于陶瓷的高硬度及其易碎性使其难于加工。在线电解修整磨削技术已经被应用于硬脆材料的超精密加工，由于可以实现砂轮的在线修整，尤其被广泛应用于细粒度砂轮的磨削中。本文在平面磨床上应用铸铁结合剂金刚石砂轮与ELID磨削技术进行高效磨削研究。实验结果表明，在同样的磨削条件下，采用ELID磨削时的磨削力约为使用树脂结合剂砂轮磨削力的2／5～3／5。实验结果说明采用ELID磨削技术加工效率可以得到极大提高。而且，在线电解修整作用可以保持砂轮的锋锐性，有利于保持硬脆材料高效磨削的连续性。     

数控电解磨削ST10CH硬质合金试验研究

硬质合金具有高硬度、高强度和高耐磨等特点,传统的机械加工方法难以对其加工,现采用数控电解磨削方法对型号为ST10CH硬质合金进行加工试验研究,在分析电解液浓度、加工电压、电解液压力、进给速度、主轴转速等因素的基础上,通过正交试验对其优化,得到加工该材料的优化参数,并用优化后的参数分别对电解液温度和进给速度进行单因素试验,最终得到加工该材料的成形规律。     

磨削对氧化膜去除质量影响的稳定性与敏感性

目的研究磨削参数对电化学加工氧化膜去除质量的影响规律,以及各参数对氧化膜去除质量影响的稳定性和敏感性。方法在试件表面形成均匀一致,无缺陷电化学加工氧化膜的前提下,借助自主搭建的机械磨削实验平台,分别研究磨粒尺寸、工件速度、磨削压强和加工时间对氧化膜去除质量的影响,使用精密电子天平和扫描电子显微镜对实验前后的试件进行测量,结合稳定性与敏感性分析理论对实验结果进行分析。结果不同的加工参数对氧化膜去除程度的影响不尽相同,氧化膜既存在不完全去除的现象,也存在完全去除的现象。扫描电子显微镜结果也显示,不同尺寸的磨粒对氧化膜的破坏程度不同,其表面氧化膜的沟槽深浅不同。结论受氧化膜硬度低、容易去除和基体金属硬度高、不容易去除的影响,氧化膜去除质量随着工件速度和加工时间的增加呈现三次曲线的规律增加,随磨削压强和磨粒尺寸的增大呈线性增加趋势。磨削参数对氧化膜去除质量影响的稳定性与敏感性不同,而且在电化学机械加工生产应用中不改变磨削工具,所以在磨削参数相对值较低的区间,其对去除质量影响的稳定性由大到小(敏感性由小到大)为:磨粒尺寸、加工时间、磨削压强、工件速度。在磨削参数相对值较高的区间,稳定性由大到小(敏感性由小到大)为:磨粒尺寸、磨削压强、工件速度、加工时间。加工中优先选择稳定性高(敏感性低)的参数作为调整电化学机械加工效果的主要因素,可在提升经济性的同时,提高加工精度。     

新型陶瓷刀具的发展与应用

回顾了陶瓷刀具的发展简况及其意义,重点介绍了Si3N4基和TiCN基复合陶瓷刀具的研制、性能和应用.复合Si3N4陶瓷刀具有较高的耐磨性和抗冲击性,特别适合于各类铸铁件的粗精加工,也能进行铣削、刨削等冲击力很大的加工,其切削效率可提高3～10倍;复合TiCN金属陶瓷刀具具有很高的硬度和耐磨性,特别适合于各类高硬高强钢(如淬硬钢等)的加工,可对高硬材料实现"以车代磨"干切削,免除退火工艺和冷却液,大幅度提高生产效率.新型复合陶瓷刀具已经在我国冶金、水泵、矿山机械、轴承、滚珠丝杠、汽车、军工等十几个行业得到应用.     

表面包覆对非晶态CeMg12合金电化学性能的影响

采用在CeMg12中添加镍粉球磨制备非晶态合金,并研究化学镀表面包覆Ni对其电化学性能的影响.结果表明,非晶态CeMg12具有很高的电化学放电容量,CeMg12+200%Ni(质量分数)球磨50 h后复合电极材料电化学容量达到1209.6 mAh/g,但是电化学循环稳定性较差,10次循环保持率为37.26%.通过化学镀镍进行表面包覆能明显提高合金的综合电化学性能.化学镀表面包覆Ni后,合金10个循环的保持率上升到69.67%:同时由于添加的Ni和包覆Ni的共同催化作用,合金高倍率性能也得到了相应的提高,HRD900由原来的54.2%提升到72.4%;但是由于化学镀过程中部分合金被氧化,使复合合金的最大放电容量略有下降.     

20CrMnTi高速外圆磨削试验研究及参数优化

为改善20Cr Mn Ti渗碳合金钢的表面磨削效果,对20Cr Mn Ti合金钢进行了高速外圆磨削试验,分析了磨削工艺参数对表面粗糙度的影响规律。基于高速磨削试验,利用最小二乘多元线性回归方法,推导并求解出了20Cr Mn Ti合金钢的磨削粗糙度预测模型。利用最优化设计方法和MATLAB优化工具箱,以加工效率为目标函数和以粗糙度预测模型为约束条件,针对企业实际的磨削问题优选了工艺参数。优化的工艺参数在保证表面加工质量的基础上可提高加工效率,这为加工企业降低生产成本提供了重要的理论依据和案例参考。     

渗碳辅助磨削强化表面创成机制研究

目的 探究渗碳辅助磨削表面材料动态强化去除机制。方法 以20CrMnTi为研究对象，首先进行渗碳辅助磨削的探索性试验，分析磨削微渗碳的可行性。其次，基于磨粒与工件材料间的相互作用，提出一种动态表面创成模型，分析增碳表面的渗碳效果。最后，结合磨削渗碳强化试验验证增碳表面性形协同提升效果。结果 磨削接触区的微渗碳效应增大了表面的碳含量，使得表面在冷却阶段更易析出强化相。该方法可有效提高加工表面的硬度（最大提升了60%）。微渗碳效应使得表面材料硬化，同时抑制了脊状突起的形成，使切屑更易形成，从而提高表面精度（粗糙度Ra降低了0.3μm）。结论 针对低碳钢表面的高性能制备，提出了一种新的渗碳辅助磨削强化方法，该方法可实现表面材料的微渗碳。在强参数磨削热作用下表面材料会发生奥氏体–马氏体转变，显著提高了硬度。同时，微渗碳作用可削弱表面材料的塑性及犁削作用，提高表面加工质量。     

一种磨球用低合金铸铁的改性研究

鉴于球磨机磨球使用寿命偏低,对一种磨球用低合金铸铁进行了变质处理和热处理,并对其显微组织、硬度和冲击韧度进行了检测。结果表明,变质处理结合热处理能改善低合金铸铁的组织,降低脆性,有效提高其力学性能。经稀土变质处理后再经970℃保温2 h空冷后,低合金铸铁的硬度和冲击韧度分别为44.7 HRC和4.94 J·cm-2,比铸态样品的硬度和冲击韧度分别提高了4.68%和56.83%。     

不锈钢表面的电化学机械复合抛光

介绍了一台由立式铣床改装的电化学机械复合抛光装置。讨论了加工电压、磨轮压力与加工效率的关系以及加工电压对表面粗糙度的影响。