放电电流对电火花线切割精加工表面粗糙度的影响规律研究

电火花线切割精加工的表面粗糙度是衡量加工性能的重要指标之一。在加工过程中，表面粗糙度会受到放电电流的影响，其中包括放电电流能量、电流脉宽及电流极性的影响。通过在低速走丝电火花线切割机上进行多次加工实验，研究分析了放电电流对线切割精加工表面粗糙度的影响规律。     

电火花强化工艺制造金刚石镀层实验研究

为实现金刚石工具的快速制造和在线快速修复,探索了一种简单快速的金刚石表面强化工艺方法的可行性。以金刚石颗粒和钴颗粒为主要成分,采用压制工艺制作电极,并用该电极在基体材料304不锈钢板上进行电火花强化实验,探究电极的压制压力、金刚石含量、加工电流和加工时间等参数对实验效果的影响规律。用镀钛金刚石电极加工5 min,可得到表面上金刚石颗粒的表面积分数为13.5%、厚度为400μm的强化层,且该强化层具有很好的磨削性能。     

侧壁绝缘电极小孔电解加工工艺研究

采用微弧氧化、电泳复合工艺成膜的侧壁绝缘电极,在不锈钢片工件上进行了一系列小孔电解加工实验。通过实验验证了该侧壁绝缘电极加工孔的精度,并在此基础上研究了加工电压、冲液压力对孔的成形精度的影响,以及陶瓷膜厚度和电泳膜厚度对电极耐久性的影响。结果表明:采用侧壁绝缘电极进行加工,可显著提高孔的成形精度;降低加工电压,可减小孔的侧面间隙,提高尺寸精度,孔的锥度受加工电压的影响较小;冲液压力对加工精度的影响不是很明显;陶瓷膜和电泳膜的厚度越大,电极耐久性越强。     

双极性脉冲电解加工端面杂散腐蚀控制

电解加工过程中工件材料被氧化后以离子形式溶于电解液中形成已加工表面,但由于电场无法被完全约束在期望加工区域中,非加工表面也会参与电解反应,形成端面杂散腐蚀,降低工件表面质量.为减少电极进给至平衡间隙期间电极端面对工件非加工表面的杂散腐蚀,采用正负对称的辅助双极性脉冲方法,通过脉冲极性切换,有效抑制了加工初始阶段电极腐蚀作用,从而提高工件表面质量.     

基于响应面法的水导激光加工碳纤维复合材料工艺参数优化

为了更好地采用水导激光加工碳纤维复合材料，基于响应面法设计实验，研究了工艺参数对切割质量指标的影响规律和切割质量对工艺参数的敏感性，并以热影响区、锥度、有效切割速度为目标进行了优化。结果表明：激光峰值功率对热影响区和锥度的影响显著，而切割速度和切割次数对有效切割速度的影响显著；当在切割速度2.35 mm/s、激光峰值功率324.45 W、切割次数6次时，水导激光切割碳纤维复合材料表面质量较好。     

电弧铣削加工间隙电压预测模型的建立与研究

针对电弧铣削加工过程中极间间隙难以直接测量的问题，通过极间间隙电压的变化判断极间间隙的变化，采用系统辨识理论确定间隙电压预测模型的结构和模型参数，对该预测模型的建立方法进行了详细阐述，对预测模型的拟合程度进行了实验验证。实验结果表明，预测模型的拟合精度随着拟合时间的延长而降低，因此，采用递推最小二乘方法进行间隙电压的在线预测，在线预测的平均误差为6.82%，结果表明所建模型能够稳定、有效地超前一步预测间隙电压，并且模型在线辨识的参数少，模型预测的精度高。     

电极侧壁绝缘微细孔电解加工工艺研究

将超声振动技术应用于微细孔的电解加工中,以排除间隙内的加工产物,然而,超声空化现象产生的冲击力会影响电极表面的绝缘层,并加速其破坏。为提高侧壁绝缘电极的使用寿命,采用微弧氧化和阴极电泳工艺在微细钛电极表面形成由陶瓷膜和电泳漆膜组成的双绝缘层。通过超声振动辅助微细孔电解加工实验,对电极侧壁双绝缘层的耐久性进行验证,并分析了超声振动功率、电解液浓度和加工电压对双膜侧壁绝缘电极微细孔加工精度的影响。实验表明:双绝缘层电极在超声辅助微细孔电解加工中显示了很强的绝缘耐久性;当超声振动功率超过一定值后,微细孔电解加工能稳定进行,之后,随着功率的增加,孔的精度改善很小。在稳定加工中,需降低电解液浓度和加工电压,从而减小杂散腐蚀,保证加工孔的形状精度。     

基于抬刀和外部冲液的高温镍基合金电解加工实验研究

目前,在各类镍基合金电解加工方法中,普遍需进行强制冲液,针对不同形状的电极和工件需专门设计对应的冲液装置,普适性较差。为此,提出一种结合抬刀与外部冲液、改善极间加工环境的方法,通过实验验证了其可行性;同时,研究了不同抬刀参数对加工稳定性、效率和精度的影响规律,探讨了该方法的适用范围和应用前景,为不强制冲液的镍基合金电解加工提供了一种新的思路。     

电火花成形加工数控系统研制与实验研究

针对目前国内电火花成形加工数控系统精度不高、稳定性较差的现状,在广泛调研的基础上,采用PC机与NC板相结合的方式,自主开发出了以PC机与Windows操作系统为顶层控制系统,PCI桥接芯片、DSP与FPGA为底层控制系统的高速高精度电火花数控系统。实现了具备平面摇动与三维摇动、中心抬刀与非中心抬刀的多轴联动摇动加工功能,有效提高了电火花数控系统的加工稳定性和加工精度。将数控系统应用于电火花成形机床,进行了不同摇动及抬刀方式的加工实验,验证了数控系统的加工性能,并探索了不同摇动参数、不同抬刀方式对加工效率、精度和稳定性的影响规律。     

电火花加工放电状态的混合控制

传统电火花成形加工采用定参数加工的方式,导致机床加工效率低下。原因在于进行传统的成形加工时,考虑到深度越大加工排屑越困难等因素,加工参数一般按最大深度处的加工状态来设置。研究提出了一种采用混合控制的变抬刀参数电火花成形加工方法,通过用自适应控制理论对放电时间进行实时控制,并以有效放电频率变化为依据,随深度增大控制抬刀高度,最后通过实验验证了控制方法的可行性。