电火花加工放电介质的研究

通过对电火花加工放电通道中等离子体柱的形状和放电通道的电流、电磁特性进行分析,并对电火花加工中不同介质的加工性能进行对比和总结,提出电火花加工介质的技术研究方向应符合绿色制造和资源的可持续发展的理念。     

压电自适应脉冲式电火花加工放电通道粒子流场模拟

压电自适应脉冲式电火花加工是一种新型电火花加工方法.通过分析放电通道的形成过程,采用PIC/MCC相结合的方法,对压电自适应脉冲式电火花加工放电通道进行了微观粒子模拟,得到带电粒子(电子和正离子)在放电通道内的分布规律.仿真结果显示放电通道位形呈腰鼓状,通道中任意横截面带电粒子的空间分布符合高斯分布,为电火花加工温度场...     

微细电火花加工放电凹坑形成及其表面变质层特性的分子动力学模拟研究

为从微观角度研究电火花加工蚀除机制,利用分子动力学方法,基于改进的能量输入方式,采用膨胀的高斯热源模型模拟电火花加工中放电通道的热作用,对微细电火花加工放电凹坑的形成过程和由熔融再凝固层及热影响层组成的表面变质层特性进行了仿真研究。     

微细电火花加工放电蚀除过程的分子动力学模拟研究

电火花加工的放电蚀除过程是在极短时间内和极微小空间内发生的,导致用观测和理论分析的方法进行研究都极其困难,因此其放电蚀除机理至今仍未能被明确的解释.论文应用分子动力学方法对微细电火花加工的放电蚀除过程和熔融区的形成及形状等进行了模拟研究,该研究基于放电通道变化的热源模型,并与放电通道恒定情况下的模拟结果进行了对比,证明...     

微细电火花放电通道扩展的研究

为了模拟微细电火花放电通道扩展的过程,对放电等离子体通道进行了深入研究,建立了一个适用于微细电火花放电加工的等离子体扩展模型。基于介质击穿机理和磁流体力学的相关知识,模型综合考虑了等离子体扩展过程中的粘性力、表面张力及磁场箍缩力等各个作用力,使扩展过程更接近于真实。最后,通过比较微细电火花RC单脉冲放电的模型计算直径与实际加工直径,验证了等离子体扩展模型的正确性。     

微细电火花放电通道自身磁场仿真研究

针对微细电火花加工中放电通道等离子体电流沿电极轴向产生较强的环向磁场问题,以放电等离子体理论和麦克斯韦方程为基础,基于假设,建立了放电通道自身磁场的物理模型。结合放电通道自身磁场形式和磁场分布的特点,从静磁场微分方程出发,给出了该物理模型的理论求解方法,并应用Ansoft Maxwell有限元分析软件,对微细电火花放电通道的磁场分布和磁场强度进行了仿真分析,得到了放电通道自身磁场特性的变化规律,以及微细电火花加工工艺参数对放电通道等离子体自身磁场强度的影响规律。     

超声振动辅助气体介质电火花加工放电通道的研究

综合考虑了超声振动和高压高速流动的气体介质对超声振动辅助气体介质电火花加工放电通道的影响，建立了超声振动辅助气体介质电火花放电通道位形平衡模型，并简要解释了放电通道特性对材料抛出过程的影响机理。     

单晶硅电火花铣削电极损耗研究

提出了一种以电火花加工技术对半导体硅材料进行铣削加工的方法,分别进行了单晶硅和45钢的电火花铣削加工,发现铣削单晶硅的电极体积相对损耗仅为0.41%,而45钢达到9.22%.针对此现象,从蚀除机理、放电间隙以及放电电流的爬坡特性方面对单晶硅放电加工特性进行了研究,并解释了其电极损耗低的原因.最后研究了不同加工规准下,单晶硅电火花铣削加工电极相对损耗的工艺规律.     

电火花线切割加工工作液电解质对伏安特性与丝损的影响

研究了电火花线切割加工工作液成分和性质对加工的影响.通过改变电解质添加量,研究电火花线切割加工工作液性质对放电间隙伏安特性和电极丝损耗的影响,并对其作用机理进行探索.实验证明:电解质的添加改变了工作液的电导率,从而引起放电间隙伏安特性变化,提高了加工效率,同时增加了电解作用,大大降低了电极丝损耗.     

SiC/Al功能梯度材料的电火花多脉冲温度场仿真

为探索Si C/Al功能梯度材料的电火花加工特性,建立了电火花加工连续多脉冲放电温度场仿真模型,开展了连续多脉冲放电蚀除动态模拟仿真研究,应用生死单元法分析了放电凹坑位置的随机分布情况,研究了峰值电流、脉冲宽度对放电凹坑和材料去除率的影响规律,并进行了实验验证。结果表明:随着峰值电流和脉冲宽度的增大,材料去除率逐渐提高,仿真结果与实验结果具有相同的变化趋势;误差分析显示,理论值与实验结果最大误差为9.84%,最小误差为5.10%。     

Experimental characterization of material removal in dry electrical discharge drilling

Dry electrical discharge machining is one of the novel EDM variants, which uses gas as dielectric fluid. Experimental characterization of material removal in dry electrical discharge drilling technique is presented in this paper. It is based on six-factor, three-level experiment using L₂₇ orthogonal array. All the experiments were performed in a ‘quasi-explosion’ mode by controlling pulse ‘off-time’ so as to maximize the material removal rate (MRR). Furthermore, an enclosure was provided around the electrodes with the aim to create a back pressure thereby restricting expansion of the plasma in the dry EDM process. The main response variables analyzed in this work were MRR, tool wear rate (TWR), oversize and compositional variation across the machined cross-sections. Statistical analysis of the results show that discharge current (I), gap voltage (V) and rotational speed (N) significantly influence MRR. TWR was found close to zero in most of the experiments. A predominant deposition of melted and eroded work material on the electrode surface instead of tool wear was evident. Compositional variation in the machined surface has been analyzed using EDAX; it showed migration of tool and shielding material into the work material. The study also analyzed erosion characteristics of a single-discharge in the dry EDM process vis-á-vis the conventional liquid dielectric EDM. It was observed that at low discharge energies, single-discharge in dry EDM could give larger MRR and crater radius as compared to that of the conventional liquid dielectric EDM.     

冷等离子体射流中微细电火花加工特性研究

采用晶体管脉冲电源,在氧气辅助氮气等离子体射流、氮氧混合等离子体射流及外部压缩空气辅助氮气等离子体射流等不同冷等离子体介质中进行了微细电火花加工特性的实验研究,以期确定加工过程稳定的工艺条件,达到提高加工效率和加工质量的目的。在氧气辅助氮气等离子体射流实验中发现,随着氧气流量的增加,材料去除速度和表面粗糙度值均有增大趋势;采用压缩空气辅助氮气等离子体射流的电火花加工在表面质量、边缘质量方面均优于氧气辅助氮气等离子体射流加工。     

不同电极电火花加工硬质合金的效率研究

通过实验的方式对采用不同电极电火花加工技术加工硬质合金的效率进行了研究。通过调整加工过程中的脉冲宽度和开路电压，变换加工电极，探讨了不同电极材料、开路电压及脉宽加工硬质合金的加工效率的影响.     

TC4电火花加工的工艺参数优化设计

对钛合金TC4进行电火花加工,运用正交试验的方法对数据进行处理,探究电火花加工的特性。重点分析了电参数中峰值电流、脉冲宽度和脉冲间隔及加工时间对电极损耗及加工速度的影响。寻找一组优化参数,研究结果对钛合金的电火花加工具有一定的参考意义。     

放电镀膜时等离子体通道内粒子状态的计算机模拟

目的 分析液相脉冲放电微观机理,解释放电过程中放电通道对电极的影响。 方法 以 45 钢表面液相脉冲放电沉积 TiC 陶瓷涂层放电沉积瞬间极板间形成的单脉冲等离子体为研究对象,用粒子模拟的方法描述了放电通道中电子、钛离子的运动及分布状态。 结果 放电通道中电子的运动较为活跃,在放电形成的开始阶段,电子由工件电极负极激发,迅速向工具电极移动,期间通过与液相介质中的中性粒子碰撞,迅速往工具电极积累,运动过程中遵循等离子体的集体运动特性,过程贯穿于整个等离子体的形成过程;在相同的时间步长内,放电通道中 Ti 离子的运动比电子要缓慢得多,在脉冲放电期间需要较多的时间才能迁移到极板。 结论 放电镀膜时,所用极间距应大于电火花成形加工时的极间距。     

Experimental characterization of dry EDM performed in a pulsating magnetic field

This paper presents an investigation of the hybrid dry EDM process performed in a pulsating magnetic field for improving process performance. In this study, the pulsating magnetic field is applied tangential to the electric field, for increasing the movement of electrons and degree of ionization in the plasma. Experiments with parametric variations showed that this hybrid approach leads to productivity-improvement by 130% and zero tool wear as compared to the dry EDM process without the magnetic field. The improvement in surface quality is illustrated by scanning electron microscopy (SEM).     

混粉电火花加工技术在粗加工中的应用研究

在对混粉电火花加工机理进行系统研究的基础上，对混粉电火花粗加工中的加工效率和加工表面粗糙度进行了实验研究。结果表明，通过合理选择放电参数，混粉电火花加工在相近加工表面粗糙度时，能显著提高加工效率，从而为混粉电火花加工技术在粗加工中应用提供依据。     

GT35钢结硬质合金电火花加工工艺试验

研究了GT35电火花加工时,峰值电流、脉冲宽度、放电时间等参数对工件加工效率、加工面粗糙度和电极耗损速度等的影响规律,并分析了其作用机理,优化了GT35钢结硬质合金电火花加工工艺参数,为加工复杂型腔GT35钢结硬质合金模具提供了试验依据。