电火花沉积内植体微槽表面抗菌改性

为了实现在复杂内植体表面抗菌改性,采用银作为抗菌物质,通过电火花沉积技术将银添加在内植体表面.使用电火花沉积电源,将工件链接负级,工具电极链接正极,将工具电极的材料转移到工件上.使用X射线衍射观测加工后样品的表面物相组成;采用激光共聚焦与扫描电镜观测加工后的表面形貌;通过抗菌试验测定加工后样品的抗菌性能.结果表明,采用电火花沉积加工的方法能够在复杂的结构表面构含银的微结构.加工后样品对液体具有良好的接触性能.样品表面银的尺寸越小,抗菌性能越良好,抗菌率最高达到100％.抗菌的机理为银的微结构水解成银离子作为抗菌剂.该方法具有操作简单、良好的表面适应性和制备样品稳定等优点.     

混粉电火花加工Ti-6Al-4V钛合金表面强化研究

以石墨为工具电极,在精密电火花成型机床上进行混粉电火花加工,对Ti-6Al-4V钛合金表面进行强化处理。利用TR200手持式粗糙度仪对传统电火花加工和混粉电火花加工的表面进行粗糙度的测量,并利用SEM、XRD等研究混粉电火花加工参数对加工表面层的影响。在MMU-10G型摩擦磨损试验机上对基体表面、普通电火花加工工件及磁力搅拌混粉电火花加工工件表面进行摩擦磨损试验。磁力搅拌混粉电火花加工使得工件表面的粗糙度降低且随着峰值电流和脉冲宽度的增大而增大,提高了工件表面质量。随着峰值电流和脉冲宽度的增大强化层越均匀、致密性越好且强化层越厚。工件表面还生成了TiC硬质合金相使工件表面耐磨性得到提高,工件表面性能显著改善。混粉电火花加工后工件表面得到强化。     

铜铬复合电极电火花小孔加工机理及试验研究

在电火花加工中,工具电极是一项非常重要的因素,电极材料的性能将影响电极的电火花加工性能（材料去除率、工具损耗率、工件表面质量等）。电火花加工用工具电极材料应满足高熔点、低热胀系数、良好的导电性能和力学性能等基本要求,从而在使用过程中具有较低的损耗率和抵抗变形的能力。此外,工具电极材料应使电火花加工过程稳定、生产率高、工具表面质量好,且电极材料本身易于加工、来源丰富及价格低廉。     

基于6自由度串联机器人的电火花铣削加工轨迹规划及伺服控制策略研究

针对传统电火花铣削加工所存在的灵活性不足和被加工工件尺寸受限等问题，提出了基于6自由度串联机器人的电火花铣削加工方法。基于四元数理论建立了工具电极复杂轨迹规划方法，实现了工具电极变姿态铣削加工。为了解决串联机器人无法满足电火花加工对放电间隙实时调整的快速响应要求，提出了工具电极垂直轨迹回退的伺服控制策略，实现了对加工间隙的快速调整。利用机器人的3个自由度和6个自由度分别开展了工具电极定姿态和变姿态下的电火花铣削加工实验，实验结果表明当工具电极变姿态时，加工过程中工具电极端部与工件表面发生放电，铣削加工轨迹的槽宽略大于工具电极直径，因此工具电极变姿态电火花铣削加工曲面工件时精度和效率更高。最后，在半球形工件上实现了电火花铣削加工三种复杂轨迹，验证了基于6自由度串联机器人电火花铣削加工技术的可行性和有效性，具有很大的市场应用潜力。     

一种利用WC电极的电火花表面改性技术

研究了1种在普通电火花加工机床上实现金属工件表面改性的新方法。它是在传统电火花加工方法的基础上，采用WC烧结体电极和普通煤油工作液，在工件表面形成1层硬质陶瓷层，从而达到改善工件表面性能的目的。系统地对放电沉积原理进行了探讨，在大量试验的基础上，总结了放电沉积的工艺方法。通过扫描电镜、电子探针、X射线衍射分析、摩擦磨损等一系列试验手段，对形成的沉积层特性进行了定量和定性的分析。试验与分析表明，用电火花加工的方法进行表面处理是1种极具潜力的改性方法。     

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。     

电极材料对电火花加工金属蒸汽能量传递影响

单次火花放电过程中存在工具电极表面喷爆出的金属蒸汽,不同电极材料产生的金属蒸汽炬会携带不同的能量传递到工件表面,进而对工件表面能量的获得及放电痕尺寸产生不同的影响.基于电火花加工放电过程中能量分配及电极金属蒸汽炬能量理论,对工件获得能量及蒸汽炬能量传递机理进行分析,利用ANSYS建立电火花加工表面热源与材料蚀除仿真模型,采用不同工具电极材料进行放电加工实验.研究表明:在一定误差范围内,仿真模型能够预测表面热源及放电痕尺寸.采用大密度和高沸点的钨材料作为工具电极可以传递更多的能量并产生大尺寸的放电痕,但放电痕尺寸也受到蒸汽喷射量和蒸汽炬力冲击的影响.     

电火花强化法

金属表面的电火花强化法,是在直流脉冲电路中,采用硬质合金、石墨或铜等导电材料作为工具电极(一般接电源正极),在空气中与被强化工件(一般接电源负极)之间发生电火花放电,由于火花放电时释放出大量的能量,就将电极材料熔渗到工件表面,使工件表面形成一层组织结构较为复杂的强化层。它能改善工件表面的物理、化学和机械性能,而又保持基体金属原始的性能,因此,能显著的延长工件的使用寿命。     

电极材料对GH4169短电弧铣削加工性能影响的实验研究

采用石墨、钨铜合金电极进行镍基高温合金GH4169短电弧铣削加工实验(SEAM),研究电极材料对短电弧铣削加工性能的影响规律,寻求加工性能最佳的工具电极。分析工件蚀除速率(MRR)、相对电极损耗比(TWR)与电极材料物理特性和放电参数间的相互影响关系。借助SUPRATM55VP扫描电镜观察工件表面形貌,HXD-1000TB视屏显示维氏显微硬度仪测定加工后工件显微硬度,研究工具电极材料对加工后工件表面完整性影响规律。实验结果表明:钨铜合金电极具有较好的放电加工性能,其工件蚀除速率比石墨提高22%,最小相对电极损耗不足1%,工件表面裂纹宽度和显微硬度较低,故钨铜合金电极是适合短电弧铣削加工的良好电极。     

利用新型工作液和改进电极提高电火花加工性能的试验

针对电火花小孔加工中加工速度低、电极损耗严重、工件产生斜度和棱角变钝等缺陷,提出了改进小孔工具电极、研制新型工作液以提高电火花加工性能的具体措施,并在电火花机床上进行了试验。通过大量的试验研究得出:在相同的电参数下,与传统工艺相比,采用新型工作液作为介质并配有改进的电极进行电火花小孔加工时,其加工速度大幅提高、电极损耗与工件锥度有所降低,从而提高了电火花加工性能。