电火花-电解复合加工的低电极损耗机理研究

微小孔电火花-电解复合高速制孔加工过程中,因电火花放电而导致的工具电极快速损耗,严重影响了微小孔的加工精度。针对该问题,研究基于溅射补偿的低电极损耗电火花-电解复合加工机理,通过实验验证采用中性盐浓液可促进溅射补偿速率、降低工具电极损耗,从而有效改善微小孔加工精度。通过电火花高速穿孔加工和电火花-电解复合高速制孔加工的对比实验发现,当采用中性盐浓液作为工作液时,工具电极端部工件材料成分含量比电火花高速穿孔加工多了7.34%,工具电极的损耗减少了14.7%。此外,优化实验表明,采用工作液电导率为10 m S/cm,脉冲宽度为15μs,脉冲间隔为38μs,峰值电流为8 A的工艺参数组合,可高效促进溅射层的形成,且工具电极损耗率低。     

4Cr5MoVSi电火花加工试验特征规律研究

采用紫铜工具电极,在峰值电流为4-24A、脉冲宽度为25-200μs、加工电压为80-200V的电参数范围内,综合应用因子试验和正交试验方法,对难加工材料4Cr5MoVSi进行了电火花加工试验。在进行电加工基础特征规律分析的基础上,考查了电参数对加工速度、双边侧面放电间隙、电极损耗的影响,并对电火花加工机理进行了分析。研究结果表明:采用紫铜电极电火花加工4Cr5MoVSi,在本试验范围内,峰值电流Ip与脉冲宽度ti、加工电压U、脉冲间隔t0存在一定的交互作用;与其它三个因素相比,峰值电流对加工速度、电极损耗、双边侧面放电间隙的影响更显著;随脉冲宽度和加工电压的增大,电极损耗逐渐减小。     

3Cr2W8V电火花成形加工工艺指标试验研究

通过电火花成形加工3Cr2W8V的实验研究,探索了峰值电流、脉冲宽度和脉冲间隔对电火花成形加工的加工速度、电极损耗的影响,总结出3Cr2W8V电火花成形加工合理的加工参数.实验表明:峰值电流为18.4 A、脉冲宽度为130 μs、脉冲间隔为24 μs时,可以进行高效加工.这对模具制造中采用电火花成形加工具有一定的指导意义.     

放电成型加工中的单晶硅材料去除率建模分析与实验研究

在半导体材料放电加工可行性的基础上,分析了影响材料去除率的几个主要因素,其中包括空载电压、峰值电流、脉冲宽度以及脉冲间隔。采用中心组合设计实验,考察峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔这3个因素对单晶Si放电加工的材料去除率的影响,建立了单晶Si放电加工的材料去除率的响应模型,进行响应面分析。方差分析结果表明模型具有很好的拟合程度和适应性。采用满意度函数(DFA)确定了单晶Si放电加工的最佳工艺参数,当峰值电流取18.5A、脉冲宽度取358.62μs、脉冲间隔取20μs时,满意度为0.912,此时材料去除率的最优值为76.26 mm~3/min。用所确定的最佳工艺参数在电火花成型机床上重复多次实验,测得P型单晶硅的平均MRR为73.86 mm~3/min。模型预测结果与最佳工艺参数下的实验结果平均相对误差为3.2%,验证实验表明该模型能实现相应的半导体材料放电加工过程的材料去除率预测。     

QT700-2电火花加工工艺试验特征规律研究

综合应用单因素实验和正交实验对QT700-2进行电火花加工试验,在分析电火花加工QT700-2基础特征规律之上,考查了电规准对材料去除率、电极损耗等的影响规律。研究结果表明,采用紫铜电极负极性标准切入加工QT700-2时,在试验范围内,峰值电流对加工速度和电极损耗的影响最为显著;脉冲宽度在25～400μs范围内存在一个使加工速度最快的脉冲宽度ti;峰值电流虽然可以提高加工效率,但是会急剧加速电极损耗,在保证较低相对损耗比的同时提高加工效率,应首先考虑提高脉冲宽度。     

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.     

微细电火花铣削影响加工精度的主要因素分析

通过微电火花铣削试验研究,优化电参数、小厚度分层加工等方法分析微小孔加工直线度和圆柱度误差。结果表明:空载电压110V,峰值电流为70A,脉冲宽度为4μs,脉冲间隔为90μs,分层厚度0.15mm,放电间隙0.012mm,微小孔铣削精度最高,其加工尺寸精度±0.005mm,表面粗糙度0.427μm。     

Ti-46Al合金微小孔电火花-电解复合加工工艺研究

应用电火花-电解复合加工方法,在Ti-46Al合金试件上进行电火花-电解复合加工小孔试验,研究峰值电流、脉冲宽度对小孔出、入口直径、小孔扩孔量、表面再铸层覆盖范围的影响规律。通过选择合适的电火花电规准及电解加工等工艺参数,能够获得加工质量较好、无再铸层的小孔。     

电火花—ELID磨削复合法加工铝基金刚石试验研究

采用电火花—ELID磨削复合法对铝基金刚石进行精密磨削加工试验,探究不同工艺参数对铝基金刚石加工表面质量的影响规律,并对工艺参数进行优化。试验结果表明,采用放电电流为16A、放电电压为90V、脉冲宽度为30μs、铜极转速为400r/min电火花加工工艺参数进行粗加工,采用电解电压为70V、占空比为60%、砂轮进给量为0.8μm/次、砂轮转速为2880r/min的ELID磨削工艺参数进行精密加工,可实现铝基金刚石材料的精密加工,并获得了表面粗糙度Ra=136nm的铝基金刚石加工样件。     

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。     

电火花成型加工Inconel 718电极损耗及材料去除率研究

采用正交实验方法用铜电极对Inconel718合金材料进行电火花加工研究,研究了不同的加工参数(电流、周率、效率、间隙电压)对电火花加工Inconel718材料过程中的电极损耗和材料的去除率的影响,并对实验结果进行了主效应分析以及方差分析。结果表明:材料去除率随着电流和周率的增大而增大,电极损耗随着周率的增大而减小。在加工参数电流为10A,周率为100μs,效率为80%,间隙电压20V时获得较高的材料去除率;加工参数在电流为4A,周率为200μs,效率为20%,间隙电压20V时获得较小的电极损耗。     

SiC磨粒辅助钛合金EDM和ECM并行加工的工艺参数优化

针对钛合金的难加工特点,单纯EDM、ECM的局限性以及EDM和ECM串行加工的低效率问题,在低电阻去离子水中加入碳化硅磨粒,开展了磨粒辅助作用下的EDM和ECM并行复合加工.将材料去除率、电极损耗率和表面粗糙度作为评价指标,通过正交试验和灰关联度分析,将多工艺目标转化为单一评价指标,得到峰值电流、脉冲宽度、磨粒浓度和放电电压主要工艺参数的优化组合,并进行了试验验证.结果表明:峰值电流为1.5 A、脉冲宽度为30μs、磨料浓度为5 g/L、放电电压为40 V的工艺参数组合所得到的电极损耗率、表面粗糙度和表面形貌都得到明显改善.     

电火花加工实验数学模型的建立

用正交试验法对电火花加工中的峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔进行设计,在大量实验数据的基础上,采用最小二乘法建立实用的多种材料的电火花加工实验数学模型。     

基于响应曲面法的SKD11材料电火花线切割电参数优化

针对SKD11材料的难加工性,利用响应曲面法,采用中心复合设计加工试验,研究电火花线切割电参数对被加工材料表面粗糙度的影响规律,建立二阶响应曲面模型,以最小表面粗糙度为目标优化电参数。研究表明,获得最小表面粗糙度的最佳电火花线切割电参数组合为:脉冲放电时间为13.53μs,脉冲间隙时间为20.11μs,电流峰值为3 A,伺服电压为3.17 V。通过试验验证,被加工材料表面粗糙度为Ra1.997μm,到达了预期效果。     

硬质合金电火花加工性能的试验研究

通过试验研究硬质合金的电火花加工中脉冲宽度、峰值电流等电参数对加工速度、电极损耗、加工表面粗糙度的影响规律,得出结论:脉冲宽度和峰值电流必须在一个合适的范围内才能得到较好的加工效果。     

响应面法优化SKD11电火花线切割工艺参数研究

针对高耐磨韧性通用冷作模具钢SKD11的难加工性,利用基于响应面法的中心复合设计电火花线切割工艺参数对材料去除率的影响规律,建立二阶响应面模型,以最大材料去除率为目标优化电火花线切割工艺参数。结果显示:脉冲放电时间、脉冲间隙时间、电流峰值对材料去除率的影响显著,伺服电压对材料去除率的影响较小,最优工艺参数组合为:脉冲放电时间T_(on)为14μs、脉冲间隙时间T_(off)为20μs、电流峰值I_P为4. 5 A和伺服电压S_V为5 V。     

镍基高温合金IN718电火花加工初步试验研究

镍基合金具有优良的性能而获得广泛的应用,本文针对切削加工中存在的刀具损坏严重、加工效率极低的问题,采用与材料的力学性能无关的电火花进行加工,通过对其初步电火花加工实验,研究了峰值电流和脉冲宽度加工参数的影响规律。结果表明,电火花可取得较好的加工效果。表面粗糙度随峰值电流和脉冲宽度的减小而减小,加工表面各向同性。加工表面微观组织由大小不等的熔滴,微小孔洞组成。随脉冲能量增大,重铸现象严重;显微硬度变化不大,无加工硬化现象。     

激光微涂敷层的电火花后处理及其加工性能

分析、测量了不同加工条件下的材料去除率、相对电极损耗和电火花加工表面粗糙度,并研究了表面微裂纹和微硬度分布。实验结果表明,不同的材料具有类似的电火花加工性能,材料去除率随脉冲电流的增加而增加,峰值电流比脉冲宽度对表面粗糙度的影响更显著。研究结果对于选择合适参数进行电火花后处理具有重要意义。     

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。     

高硅铝合金电火花加工的工艺参数优化设计

高硅铝电火花加工受到多个工艺参数的影响,而且各个工艺参数之间还存在着相互制约的关系。本文通过对高硅铝合金电火花加工,重点分析了间隙电压、峰值电流、脉冲宽度和加工时间对工件加工速度的影响,并对实验数据采用正交试验的方法进行处理并综合分析,得到3组最优组:直接分析最优组、极差分析最优组、曲线分析最优组,通过验证得到更优参数组。研究结果为实现高硅铝合金高效高精度的电火花加工提供了参考。