磁场辅助慢走丝线切割加工参数对切缝宽度的影响

慢走丝电火花线切割加工中切缝宽度是其重要的工艺指标,稳定且可控的切缝宽度不仅可提高尺寸精度,还可以在一定程度上改善加工条件,满足加工需求。在磁场辅助线切割加工中,进行磁场与各电加工参数对切缝宽度的影响研究,以Al6061合金为实验对象,以磁场强度、脉冲宽度、脉冲间隙、伺服电压和走丝速度为工艺参数,以切缝宽度(Kerf)为工艺目标,设计田口实验,运用主效应分析分析不同磁场方向下各参数对切缝宽度的影响;建立不同磁场方向下的广义回归模型对切缝宽度进行预测,结果显示各广义回归模型预测平均相对误差均小于10%,表明预测模型准确可靠,对实际生产中控制切缝宽度大小有一定的参考价值。     

纯铜窄缝式电极电火花线切割加工试验研究

窄缝式电极可以代替凹槽式电极用于电火花成形微凸起结构.为研究纯铜窄缝式电极电火花线切割加工性能的影响规律,以峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔、间隙电压为试验因素,设计进行了正交试验.研究了各试验因素对切缝宽度、切割速度的影响关系,采用信噪比和灰关联度分析方法对多工艺目标进行优化参数组合.试验结果表明:各因素对切缝宽度影响强弱依次为,间隙电压、脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流;对切割速度影响强弱依次为,脉冲宽度、脉冲间隔、间隙电压、峰值电流,其中脉冲宽度、脉冲间隔对切割速度的影响起主导作用.脉冲宽度20μs、脉冲间隔40μs、峰值电流8档、间隙电压6档为最优组合参数,为纯铜窄缝式电极的制作提供理论指导.     

线切割加工中切缝宽度与材料去除率的优化研究

在精密制造业中,切缝宽度对尺寸精度的影响尤为显著,而材料去除率是影响加工效率的最重要指标,其与切缝宽度之间关系复杂且相互制约,一组加工参数难以同时获得较小的切缝宽度和较高的材料去除率。针对此问题,运用BP神经网络与粒子群算法(PSO)的混合算法建立多目标预测优化模型;以Ti6Al4V合金为实验对象,以水压、脉冲时间、脉冲间隙、伺服电压和电极丝张力为工艺参数,以切缝宽度(Kerf)和材料去除率(MRR)为工艺目标,设计田口实验。结果显示,Kerf和MRR的预测平均相对误差分别为5.32%和6.14%,优化得到单目标和多目标最优工艺参数,Kerf同比降低11.10%,MRR同比提高27.37%,表明对切缝宽度和材料去除率的预测与参数优化效果显著。     

高铌钛铝合金中走丝电火花线切割加工工艺研究

为了研究高铌钛铝合金工件中走丝电火花线切割加工工艺,以脉冲宽度、放电跟踪间隙、运丝速度三个工艺因素为研究对象,基于在中走丝电火花线切割加工高铌钛铝合金工件试验,揭示三个工艺因素对加工效率、切缝宽度扩大量和表面质量的影响。     

基于正交试验和BP神经网络的Ti-6Al-4V合金电火花线切割工艺参数优化

针对切削性能差难以加工的Ti-6Al-4V合金进行了电火花线切割加工试验研究,运用正交试验的方法对工艺数据进行极差、方差分析,探究电火花线切割加工的规律和特性。重点分析脉冲宽度、脉冲间隔、功放管数和运丝速度等工艺参数对钛合金加工质量的影响,取得了线切割最优化参数组合。搭建了基于L-M优化算法的BP神经网络的线切割加工工艺网络预测模型,该模型训练速度快、预测精度高,可为Ti-6Al-4V合金的切割提供可靠的加工质量预测,对实际加工的参数选择具有一定的参考作用。     

线切割加工工艺参数优化方法综述

线切割是一种非传统的材料加工方法,其主要的工艺参数有峰值电流、开路电压、脉冲宽度、脉冲间隔、伺服电压、丝速和丝的张力等,主要的工艺指标有材料去除率、表面质量、切缝宽度和白层厚度。综述了线切割工艺参数优化的研究方法,主要包括:人工神经网络、响应曲面法、田口法、灰色关联分析法和遗传算法。通过这些方法可以建立工艺参数和工艺指标之间的关系,从而发现影响工艺的重要参数,确定工艺参数的优化组合,预测基于优化参数的工艺指标。     

多次电火花线切割电极丝温度场与切缝流场分析

针对目前高速多次电火花线切割电极丝形位变化异常问题;通过建立多次电火花线切割电极丝的表面平均热流密度模型,对脉冲宽度、峰值电流和电极丝热流密度关系进行了分析,提出多次电火花线切割应采用窄脉冲宽度高峰值电流观点;在此基础上,通过建立多次电火花线切割切缝三维模型,对电极丝温度场和切缝流场进行了数值模拟分析。结果表明,工作液切缝入口压力对电极丝横截面温度分布有显著影响;工作液在冲进切缝时速度衰减很快。研究结果对稳定多次电火花线切割电极丝形位具有一定指导意义。     

灰色理论在慢走丝线切割加工中的应用

慢走丝电火花线切割中工艺指标与工艺参数之间具有高度非线性关系,难以实现电火花多工艺参数优化,针对此问题,以电火花线切割SKD11模具钢为试验对象,选用水压、脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流和进给速度为可变因素,表面粗糙度(Ra)和材料去除率(MRR)为工艺指标,设计田口试验,采用灰色关联分析方法研究加工参数对工艺指标的影响关系;建立改进的灰色神经网络模型对Ra和MRR预测,其平均相对误差分别为7.92%和8.13%。结果表明,该模型能反映出电火花线切割SKD11模具钢的工艺规律并能成功预测出Ra和MRR,为电火花线切割SKD11模具钢工艺参数的选择提供了依据。寻找的一组优化参数对SKD11模具钢的线切割加工具有一定的参考意义。     

外界磁场改善电火花线切割加工性能研究

本文旨在进一步提高电火花线切割的材料去除率、表面精度和形位精度,提出外界磁场辅助方法来改善电火花线切割加工的加工性能,并对该方法进行理论和实验分析。首先,理论分析了外界磁场辅助下放电通道内的单个粒子运动轨迹,运动轨迹方程表明,外界磁场能够有效地促进蚀除残渣的排出。其次,采用不同吸力的磁力表座作为磁场源,通过COMSOL仿真软件数值计算得到加工区域的磁感应强度分布;最后,从实验角度出发,分别分析了外界辅助磁场对于不同加工参数情况下的加工速度、表面粗糙度和切缝宽度的影响规律。实验结果表明,增加辅助磁场能够有效提高电火花线切割的加工性能;此外,磁感应强度与加工参数存在最佳组合关系。本次研究提出的磁场辅助加工方法和加工规律可以为实际加工提供重要的指导价值。     

电极丝横向振动对电火花线切割加工间隙影响规律研究

以提高电火花线切割加工效率为目的,分析了电火花线切割加工间隙对加工效率的影响,建立了电极丝横向振动数学模型,揭示了各工艺参数对电极丝振幅及加工间隙的影响规律。采用直径1mm的钼丝进行了加工实验,得到了峰值电流、脉冲宽度和脉冲频率等参数对电极丝振幅的影响规律。结果表明所建立的振动模型正确,可为优化电火花线切割加工间隙,从而提高其加工效率提供参考。     

基于脉冲电源的金属电化学线切割工艺研究

为了提高金属电化学线切割精度,将脉冲电源应用到切割加工中,根据电化学加工原理,并以切割缝宽为切割效果的评价标准,建立了脉冲电源切割理论模型,得出了影响缝宽变化的工艺参数,主要有:电源的电压幅值、脉冲宽度、占空比和进给速度等。并在此基础上对参数进行了优化加工实验。研究结果表明,在保证加工稳定的条件下,通过降低电压、调小脉冲宽度和占空比的方法,加工出的切割缝宽比直流电源加工出的缝宽明显减小,该方法将有望直接用于小尺寸零件的加工。     

YAG激光切割不锈钢切缝宽度影响因素分析

采用YAG激光对厚度为1 mm的1Gr17Mn6Ni5N薄钢板进行切割试验,通过正交试验设计的直观分析法和方差分析法对上下切缝宽度试验数据进行处理,系统地分析了激光功率、脉冲宽度、重复频率各参数对激光切割薄钢板的上下切缝宽度的影响规律,为激光切割加工时工艺参数的选取提供了依据。     

GH4169高温合金电火花线切割加工质量预测研究

针对镍-铬-铁基高温合金GH4169电火花线切割加工质量预测问题,通过正交实验设计并结合方差分析,分析放电电流及脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速对GH4169高温合金电火花线切割加工表面粗糙度和线切割速度的影响规律。在实验数据基础上训练BP神经网络,建立脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速对表面粗糙度和线切割速度影响的预测模型,预测结果表明,将正交实验与BP神经网络融合应用在GH4169高温合金电火花线切割加工中,不仅减少了工艺参数优化选择的盲目性,也提高了加工质量的预测精度和效率。     

电火花线切割加工钛合金表面微槽工艺参数研究

为了研究电火花线切割工艺参数(脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流、极间电压)对TC4钛合金加工的影响规律,本文通过一组四因素四水平正交试验,以切割速度、加工精度作为评价指标,通过极差分析法研究各工艺参数对钛合金加工的影响程度.试验结果表明:脉冲宽度对切割速度的影响是最大的,峰值电流对加工精度的影响是最大的.在脉冲宽度为24μ...     

DK7732机床加工齿轮表面变质层分析

分析了线切割加工表面变质层的影响因素,在采用和真实加工相类似的边界条件下,用有限元软件ANSYS对线切割加工过程进行温度分布计算,模拟电参数(脉冲宽度)的变化对线切割加工齿轮工件表面变质层的影响,得出在实验条件下,按DK7732机床各档脉冲宽度加工齿轮时变质层的分布数据,以利于后续的工艺探究.同时提出了减少变质层的相应措施.     

利用ANSYS的模具线切割加工表面变质层分析

分析了线切割(WEDM)加工表面变质层的影响因素,根据DK7732机床在模具加工中的应用,用有限元软件AN-SYS对线切割加工过程进行温度分布计算,在采用与真实加工相类似的边界条件下,模拟电参数(脉冲宽度)的变化对线切割加工工件表面变质层的影响,得出在实验条件下,按DK7732机床各档脉冲宽度加工时变质层的分布数据,以及其高温层和低温层区域相对较宽、中温区域很窄的结论,有利于后续的工艺探究。同时提出了减少变质层的相应措施。     

阳极振动往复运丝微细电解线切割试验研究

电解加工产物的及时输运是微细电解线切割加工中亟待解决的问题。提出通过线电极往复运动和工件低频振动共同强化加工间隙内传质过程来提高微细电解线切割的切缝质量的方法;构建了线电极往复运丝、工件振动的微细电解线切割试验系统;采用正交试验方法,分析了线电极运丝幅值、运丝频率、工件振动幅值和振动频率4个因素对切缝平均宽度和切缝轮廓均匀性影响的主次和趋势,并筛选出了优化的线电极运丝和工件振动参数;采用优化参数加工出了结构清晰、完整的微梁结构。     

单晶硅成型加工刀具损耗建模分析与实验研究

放电成型加工中的刀具损耗直接影响着加工精度,在单晶Si放电加工可行性的基础上,分析了峰值电流、脉冲宽度以及脉冲间隔对刀具损耗的影响。采用RSM中的中心组合设计实验,建立了与峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔等工艺参数相关的刀具损耗预测模型,用Design-Expert 8.0对刀具损耗与工艺参数的2阶响应曲面进行了分析。方差分析结果表明,预测模型具有较好的拟合程度和适应性。采用满意度函数(DFA)获得了单晶Si放电加工刀具损耗的最佳工艺参数组合,最佳工艺参数下的实验结果与模型预测结果平均相对误差为5.1%。验证实验表明,该模型对刀具损耗的预测是准确的,并且能实现相应的半导体材料的放电成型加工过程中的刀具损耗预测。     

复合运丝型电火花线切割加工参数分析与研究

提出了一种新型电火花线切割机床,即电极丝作往复直线运动的同时还绕自身轴线高速旋转的复合运丝型线切割机床。介绍了该类机床与其他线切割机床加工的基本工艺指标。通过与高速走丝电火花线切割机床比较实验,分析了脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲峰值电流等电参数对加工工艺指标的影响,实验表明这种独特的复合运丝方式在降低表面粗糙度、提高加工精度等方面较传统运丝方式具有较大的优越性,且机床结构较为简单,对于各种工艺参数和电参数具有更加广泛的适用性,具有进一步研究和推广价值。     

线电极微幅振动电解线切割研究

通过线电极叠加轴向微振动促进加工间隙中的电解产物排除,改善线电极电解线切割的稳定性,提高加工效率。自行研制线电极微幅振动电解加工系统,阐述线电极微幅振动电解加工原理,建立加工间隙产物排除的数学模型,揭示线电极叠加轴向微幅振动是排除电解产物、更新电解液的有效途径之一,分析线电极叠加轴向微幅振动对加工稳定性、加工效率和加工精度的影响。针对线电极叠加轴向微幅振动和不叠加振动两种情况进行了对比试验,试验结果表明,振幅8μm、频率10Hz的振动参数有利于改善线电极电解线切割稳定性,提高加工效率。与不叠加振动相比,线电极叠加轴向微幅振动情况下,线电极电解线切割可以在较小的电压、脉冲宽度和较大的脉冲周期下稳定进行,有效地缩小切缝宽度,提高了加工精度。采用优化后的振动参数和加工参数,在不锈钢工件(0Cr18Ni9)上加工出12μm的微缝以及形状复杂的微渐开线齿轮和微螺旋结构。