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。     

电火花加工微细孔

微细孔的电火花加工中,工具电极的制造非常关键而又困难。本文就目前一种较为先进的精密电极的制造工艺进行了试探,并以制得的微细电极进行了微细孔的电火花加工实验。     

电火花加工SiCp／AI复合材料微细孔的技术研究

使用μ-spark2000机床对SiCp／AI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Ф53μm的微细阵列孔。     

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.     

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.     

微细电火花加工技术的研究进展

研究和综述了微细电火花加工技术的研究现状和发展趋势。比较分析了常用微细加工与微细电火花加工方法的特点及应用，论述了线电极电火花磨削技术的原理及在微细加工中的作用。结合电火花加工过程中无宏观作用力的特点，论述了微细电火花加工装置微小型化的可行性和几种主要形式。     

台达伺服在慢走丝加工机床上的应用

电火花线切割加工（Wire—cut Electrical Discharge Machining，WEDM）有时又称线切割。其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电烧蚀除去金属、切割成型。线切割主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件，例如；中裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、样板、电火花成型加工用的金属电极，各种微细孔槽、窄缝、任意曲线等，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛应用。目前国内外的电火花线切割机床已占电加工机床总数的60％以上。     

几种最新加工微阵列方法的比较

分别介绍了使用LIGA技术、微细电火花线切割技术(μ-WEDM)、微磨技术、组合式加工技术加工微阵列的最新方法.使用移动LIGA技术加工微针阵列、微细电火花技术加工复杂的三维微阵列电极、微磨技术加工微锥塔阵列、和UV-LIGA技术与微细电火花技术组合加工微阵列电极的工艺方法.主要论述各种方法加工高深宽比阵列结构的原理及其优缺点以及加工中的效率、成本等问题.     

功能梯度材料微细电火花电极损耗机理研究

论述了功能梯度材料Ni-TiN/Cu微细电火花电极的制备方法,并用实验的方法研究功能梯度材料层在电火花微细加工对电极损耗的影响。Ni-TiN/Cu微细电火花电极通过在圆柱铜电极外侧电沉积功能梯度材料层来制备,纳米颗粒TiN做为增强相。通过使用SEM分析功能梯度材料层的显微组织,使用光学显微镜测量电极加工孔质量与电极损耗情况,对比功能梯度材料电极与均质电极的电火花加工性能。在微细电火花加工中,功能梯度材料层可以有效的抑制高频脉冲条件下电极的损耗效应,改善电流密度分布,从根本上解决因尖端放电引起的电极形状变化问题,实现端面等损耗,保证了微细电火花加工电极的形状精度。实验结果验证了功能梯度材料作为工具电极在微细电火花加工应用的前景。     

微细电火花加工系统及其工艺技术

开发了一套微细电火花加工系统,该系统不仅能加工微细轴、微细孔,还能实现微三维结构的微细电火花加工。研究了针对该系统的微细电火花加工工艺技术,研究了放电电压、放电电容等工艺参数,主轴转速,以及工作液介质对微细电火花加工效率、相对电极损耗率的影响规律。采用旋转削边电极技术大大提高了进行大深径比微细孔加工时的加工效率。进行了大量的加工实验,加工出了最小直径为6μm的微细轴以及最小直径为10μm的微细孔;通过对电极损耗的在线补偿策略研究,实现了微三维结构的加工,加工出了外径为4mm、具有24个叶片的微型涡轮盘及具有微三维结构的微细梁,充分证实了该系统的广泛适用性。     

微喷孔电火花加工电极气动进给系统的设计

针对电火花微喷孔加工微细电极,人工送丝费时、费力、装夹不便等特性,利用气动原理设计开发了气吹电极垂直进给机构,基于FX1N系列PLC,设计开发了微喷孔电火花加工电极气动进给自动控制系统,解决了微喷孔在电火花机床加工电极无法自动进给的难点。加工试验表明,该系统进给速度快,电极夹持效果好,无弯曲可能,加工精度和一致性高。所加工的微喷孔直径小于ϕ0.2 mm,单孔加工精度误差达到2 μm,孔壁内表面粗糙度Ra小于0.6 μm,可满足各种微喷孔加工。     

空气中微细电火花沉积的工艺规律研究

论述了一种新的电火花加工方法，它通过合理选择工艺条件在空气中将金属材料放电沉积在工件上。对电火花沉积加工的基本原理进行了分析，预测了实现条件，使用通用的电火花成形加工机床和常见的电极材料黄铜，在空气介质中，通过大量实验对微细电火花沉积进行了系统研究，得出各工艺参数的影响规律。在高速钢工件表面沉积出直径为0．19mm、高度为7.35mm的微小圆柱体。对沉积材料的测试表明，沉积材料致密，与基体结合紧密，成分取决于工具电极材料，同时基体硬度得到提高。     

大面积微细结构的电火花高效加工

采用深度光刻与电铸技术相结合较好地解决了大深宽比的电火花工具电极的制造问题。在此基础上,利用优化的微细电火花加工工艺,可以实现大面积微细结构的高效、精细制造。     

喷油嘴微孔电火花加工机床机电控制系统设计

喷油嘴喷孔加工质量直接影响发动机的燃料喷射和燃烧性能。喷油嘴喷孔机械钻削加工已难以适应高压力、微细喷孔喷油嘴发展的需要。微细电火花加工喷油嘴喷孔具有无宏观加工力、无毛刺、可加工微细喷孔以及可在热处理后加工等优点。文章结合自主设计研发的喷油嘴微细孔电火花加工机床,设计了机床的机电伺服控制系统,并进行了控制系统性能优化,进行了喷油嘴微细喷孔的电火花加工实验和工业应用,较好地满足了喷油嘴微细喷孔加工的工业需求。     

电火花机床微小孔加工调试

正电火花喷孔钻床的研制成功,解决了我国0.2 mm以下高精度微细孔不能加工的难题,打破了国外对这一技术的长期垄断。在电火花微小孔的加工中解决的难题有:电极宏微伺服控制系统、微细电火花间隙放电状态监测技术、微细电极自动进丝及高精度旋转机构、去离子水自动循环制取装置和微小孔加工工艺数据库的建立。以鲁南机床厂的电火花喷孔钻床为例,抽查其加工的任意50件工件,分别用塞规、三坐标测量仪、     

CNC微孔电火花加工机在日本研制并产品化

电火花加工机是最擅长加工微细孔的机床,日前,日本Elenics公司率先于其他公司研制了产品化、能加工带座的发动机微孔喷油嘴的电火花加工机床“MH6”,在加工这种带座的喷油孔的中间有台阶,需要改变不同的孔径,其孔径为0．03～0．1mm,因此使用了六轴控制的微孔电火花加工机床。在该机床上标准配置了能自动交换加工电极与导向器的功能装置,该系统的最大特点是能加工两台阶的不同孔径。     

民火花微细加工系统研制

根据电火花微细加工的技术特点，设计研制适应电火花微细加工要求的伺服控制系统，微能脉冲电源和微细电极制造机构，整个系统工作稳定，能够较好地达到微细加工的要求。     

分流法小孔电火花加工与试验

介绍一种等面积分流法的小孔电火花加工方法,分析等面积电极放电的电火花加工过程,重点研究在等面积电极条件下,等面积单电极与分流多电极加工对加工速度、电极损耗、放电间隙的影响。进行了验证性试验,研究结果表明：小孔分流法加工与单电极加工相比,使加工速度略有减小、放电间隙略有变小、电极损耗略有增加,加工效果具有一致性;分流法电火花加工有利于小孔电火花加工的尺寸控制,通过等面积分流法改变加工工艺,用电火花机床稳定加工参数进行小于机床稳定加工临界值的更小尺寸的小孔加工,是一种新的微小孔电火花加工方法。     

海外科技

日本Elenics上市微细孔电火花加工机床"MH6"可增加硬盘容量的数字输出MEMS压力传感器日前,日本Elenics公司研制了产品化、能加工带座的发动机微孔喷油嘴的电火花加工机床"MH6",在该机床上标准配置了能自动交换加工电极与导向器的功能装置,该系统的最大特点是能加工两台阶的不同孔径。     

微细电火花加工中微细电极的制作与检测技术研究

分析了微细电火花加工技术中各种微细电极制作方法的特点,提出了一种加工效率与尺寸精度相兼顾的微细电极在线制作方法.充分利用微细电火花加工机床的数控和接触感知功能,探索并提出了一种微细电极的在线检测方法,并对检测误差进行了分析.实验表明,该方法具有广泛的实用性.