基于锥形电极的三维型腔精确加工方法研究

提出并分析了在利用圆锥形电极定长补偿方法分层加工三维型腔实验时,其第一层第二道加工切除残余突起后形成的实际加工深度与理论分层厚度的差异,该差异存在于加工时采用的关键加工参数补偿长度的误差。进而探究并提出了精确计算第二道加工时补偿长度的方法,并通过实验验证了该补偿长度的准确性,从而使第一层两道加工后形成的加工深度达到理论值。最后,利用该方法进行两层的三维型腔加工实验,由此证明型腔加工效果良好,满足型腔尺寸及形状精度的要求。     

基于定长补偿的微细电火花三维型腔加工方法

电火花铣削可利用简单电极以逐层扫掠的方式有效加工复杂三维型腔。采用定长补偿方法配合电极旋转进行电火花铣削加工,电极端面会形成圆锥形,经过两刀铣削加工后第一层的加工面会呈现波浪形。针对波浪面对加工精度的影响进行了仿真分析,结果表明波浪面对最终的型腔底面形状几乎不产生影响。为获取最佳一层表面以减小对后续加工影响,确定了第一层第二步加工的最佳深度的定义;并通过三角形假设和正弦曲线假设从几何上找到了最佳深度的取值范围。通过实验验证了理论模型并进一步细化最佳深度取值区间,为后续精确加工奠定了基础。     

磁场对电火花放电通道的影响研究

放电过程中的横向静磁场可使带电粒子受到洛伦兹力而改变运动轨迹,造成工件上放电点的位置变化,进而引起电蚀坑形貌的变化。利用理论方法推算出磁场作用下的电子运动轨迹,得到工件上放电点的理论偏移值,并通过实验证明洛伦兹力改变了放电点的位置。结果表明:部分电蚀坑出现明显的拉长型畸变,放电点沿洛伦兹力方向移动,放电通道在洛伦兹力与工作液阻力的作用下逐渐发生偏移。电蚀坑被拉长后其深度会变浅,大而浅的电蚀坑将有助于提高电火花加工的表面质量。     

空心电极定长补偿电火花铣削实验研究

在微细电火花加工过程中,对电极进行定长补偿是保证加工精度的有效方法之一。当使用空心电极进行定长补偿电火花铣削时,电极会形成稳定的圆台形端部。提出了基于圆台形端部定长补偿的数学模型,通过实验观测分析圆台形端部的形成过程,并验证了该方法下的加工稳定性。在电极直径及电参数不变的情况下,研究了补偿长度与加工深度、工件横截面斜角的关系,进一步对模型进行了实验验证。最后进行了实例加工并获得了较好的加工效果。     

基于定长补偿的空心电极微细电火花平面加工方法

定长补偿方法是微细电火花铣削的重要补偿方法,在使用空心电极进行定长补偿铣削时,旋转的空心电极端部会形成稳定的圆台形。基于定长补偿加工模型,提出了空心电极定长补偿平面铣削方法,将待加工平面分解成一系列有一定重叠率的梯形槽。在此基础上,根据不同的重叠率推导了加工有重叠部分的梯形槽时对应的电极补偿长度,并设计了双槽加工实验,验证了所提方法的可行性。最终加工出的平面在两道槽的交界处无明显起伏,为空心电极定长补偿方法在平面铣削加工中奠定了基础。