工作介质粘度对钛合金电火花加工的影响研究

通过分析工作介质的粘度对电火花加工时电蚀产物的抛出量、抛出力及工作介质传热性能的影响,研究了钛合金电火花加工的加工效率、电板相对损耗率和表面粗糙度Ra值随介质粘度的变化规律。结果表明：粘度增大能在一定程度上提高加工效率。但粘度过大反而使加工效率下降;电极相对损耗率和表面粗糙度Ra值均随粘度增大而上升;粘度越大的介质传热性能越差,使工件表面不会因快速冷却而产生大量微裂纹。     

钛合金Ti-6Al-4V的电火花加工试验研究

对钛合金Ti-6Al-4V进行了电火花加工试验研究,以加工极性、脉宽、峰值电流为试验因素,探讨其对TC4钛合金的材料去除率、电极相对损耗及工件表面微裂纹的影响规律。结果表明:占空比一定、采用正极性或负极性加工时,增加峰值电流皆可提高其材料去除率,且负极性加工影响更为显著;同时,负极性加工可获得较低的电极相对损耗。无论选用何种加工极性,增大峰值电流与脉宽,都会导致TC4钛合金加工表面出现显著的微裂纹,且负极性加工时的工件表面微裂纹密度大于正极性加工;同时,TC4钛合金加工表面皆有TiC生成,使电火花加工TC4钛合金时的材料去除率降低。     

镍基高温合金Inconel718的超高效电火花电弧复合加工

提出了一种超高效电火花电孤复合铣削镍基高温合金Ineonel718的加工方法．构建了一种新型大功率电源,主要由高压脉冲电源和低压大功率直流电源组成。在冲液和电极旋转的作用下得到了非连续电弧,材料去除率可达13421mm3／min,相对电极损耗率可达1．71％。进行了复合加工和电火花加工的对比实验研究,分析了电极转速对材料去除率和相对电极损耗率的影响,并对加工表面特性进行了研究。     

工艺参数对电火花电弧高效复合加工性能的影响研究

电火花电弧复合加工解决了电火花加工效率低的问题,与电火花加工相比,其加工效率提高了数倍,针对某些材料,其加工效率甚至超过了传统机械加工,但也存在自动化程度低、电极损耗严重等缺陷。利用电火花电弧复合加工技术进行了大量实验,并以此为基础,分析了不同加工参数下的工件性能,得到在不同峰值电流、脉宽、电极主轴转速等参数下的工件加工效率、表面粗糙度及相对电极损耗率的变化规律,以期得出针对不同加工目的的最优工作参数。     

电火花电解复合加工工作液浓度对电极损耗的影响研究

针对电火花电解复合加工的电极损耗问题,以模具钢为加工对象开展了电火花电解复合加工实验。分析了在不同极性和电极材料条件下,工作液浓度对电极相对损耗、电极形状变化规律及加工精度的影响。结果表明:合理控制工作液浓度能降低电极相对损耗及减小电极形状变化。     

钛合金电火花诱导可控烧蚀及车削修整复合加工试验研究

根据钛合金在一定温度和氧气压力条件下发生快速氧化燃烧现象,在电火花诱导放电所提供的高温热源和助燃氧气作用下,对钛合金进行电火花放电诱导可控烧蚀,同时通过车刀对形成的烧蚀及软化层进行在线机械修整,提高表面质量。对TC4钛合金进行常规电火花加工、电火花诱导可控烧蚀加工和电火花诱导可控烧蚀及车削修整复合加工对比试验,结果表明:电火花诱导可控烧蚀及车削修整复合加工具有加工速度快、电极损耗低等优点,并分析了氧气压力、工件转速、电极材料等对加工效果的影响。     

丙三醇水溶液电火花加工硅晶体特性研究

为了提高硅晶体电火花成形加工效率、降低电极损耗,采用丙三醇水溶液作为工作介质。分析了介质中的碳、氢、氧元素对加工效果的影响,以及电导率、粘度、介质成分对加工特性的影响,研究表明:击穿放电间隙受电导率与粘度的影响,丙三醇水溶液可提高放电间隙,增强加工稳定性;丙三醇分子会在放电高温下分解出碳分子,其自身的微观爆炸力可促使碳分子和极间蚀除产物向两极移动,增强了电极的涂覆效应,降低了电极损耗。工艺实验结果表明:丙三醇水溶液的加工特性优于去离子水,采用质量分数为30%的丙三醇溶液加工时的最佳占空比为1∶7,加工效率为11.88 mm~3/min,电极损耗比为3.7%。     

添加剂在电火花低损耗加工中的应用

本文作者研制的DJT-1型中、精加工电极低损耗添加剂在煤油介质中使用,能使紫铜电极比原来降低损耗30～45％左右。电火花中、精加工电极的损耗问题一直是电火花型腔加工中最重要的理论和实际问题之一。众所周知,在电火花中、精加工时利用电极的极性效应,将工件接到脉冲电源负极,工具电极接到正极的“负极性”加工容易呈现相对电极损耗较小的低损耗加工;使用耐腐蚀的铜钨、银钨等粉冶合金材料作为     

气雾介质放电诱导烧蚀成形加工技术研究

利用氧气与水产生雾化工作介质,使金属与间歇通入极间的气雾介质发生烧蚀,以获得较高的材料去除率。在氧气关闭阶段,则通过内冲液对烧蚀表面进行电火花加工修整,去除烧蚀产生的氧化层,在提高蚀除效率的同时,获得较好的表面质量(简称冲液雾化烧蚀)。分析了该加工方法的极间放电状态及微观加工过程,并以Cr12工件进行成形加工实验,与常规水中电火花加工及间歇通氧烧蚀加工进行对比,结果表明:冲液雾化烧蚀加工的材料去除率比间歇通氧烧蚀加工提高近1.45倍,比常规水中电火花加工提高约9.59倍;电极质量相对损耗比间歇通氧烧蚀加工增加约45%,比常规水中电火花加工减少近50%;加工表面比间歇通氧烧蚀加工更光整,表面微观形貌与常规水中电火花加工更接近,且无明显烧蚀重熔颗粒。     

电火花诱导可控烧蚀铣削深度对电极损耗影响的仿真研究

电火花诱导可控烧蚀铣削加工具有加工效率高、相对电极损耗低等优点。采用Fluent软件对不同铣削深度条件下,氧气流场在放电间隙中的分布状况及其对相对电极损耗率的影响进行了模拟仿真。结果表明：在放电间隙由水平转向竖直方向后,氧气流会在靠近工件的区域形成高速流动区,而在靠近电极的区域形成低速流动区,从而使相对电极损耗率降低,且该现象会随着铣削深度的增加呈先增强、后减弱的规律。该结果为实际加工中选择铣削深度提供了理论依据,并通过实验验证了该模拟结果的正确性。     

微细电火花铣削电极运动轨迹加工工艺实验

在微三维结构微细电火花铣削过程中,电极运动轨迹的规划直接影响产品的加工效率和工具电极的损耗。针对钛合金微三维结构进行了不同铣削方式的加工工艺实验,选取了最佳电极运动轨迹,其加工时间和电极损耗均明显低于其他铣削方式。     

聚晶立方氮化硼刀具电火花放电磨削分析

以国产不同粒度的聚晶立方氮化硼复合片试样作为研究对象,选取电极转速、开路电压、峰值电流、脉冲宽度和脉冲间隔作为主要工艺参数,以材料去除量、电极损耗作为加工效率的评价指标,以试样表面粗糙度值作为加工质量评价标准,结合扫描电镜观测、能谱分析、粗糙度仪测试,分析主要工艺参数对放电磨削加工的影响。实验结果表明:研究表明:PCBN电火花放电磨削加工的机理是高温熔化黏结剂,从而导致聚晶立方氮化硼颗粒脱落而实现磨削去除,过程中还伴随着元素间的置换和氧化;PCBN粒度对电火花放电磨削加工效率和质量的影响不如放电加工工艺参数的影响显著;材料去除量、电极损耗随着电极旋转速度的增加、开路电压的增大均有不同幅度的增加;随着峰值电流的增加,材料去除量增加,电极损耗减小,工件材料的表面粗糙度值增大。     

基于非接触给电的高主轴转速微细电火花加工特性研究

在实现非接触给电的微细电火花加工的基础上,分别研究了圆柱电极和削边电极的主轴转速对材料去除率及电极损耗的影响。结果表明:无论是圆柱电极还是削边电极,随着主轴转速的提高,材料去除率增加,电极损耗率降低;且在削边电极的情况下,主轴转速的提高对于材料去除率和电极损耗率的改善更明显。     

钛合金与镍基高温合金薄片振动辅助电火花加工工艺参数优化研究

在航空发动机叶片的电解加工过程中,由于存在加工间隙,导致加工后的叶片边缘存在尺寸与形状误差。采用电火花加工并辅以振动对叶片边缘进行粗、精加工修整,考虑到电火花加工参数与工件材料加工特性存在不确定性,通过正交试验探究了粗加工的峰值电流、脉冲宽度、振幅和振动频率对材料去除率、工具电极相对体积损耗率的影响。采用横截面尺寸为29 mm×0.5 mm的钛合金和镍基高温合金薄板作为工件进行长度2 mm的切断实验,通过极差分析法和方差分析法获得加工最优参数,并得出镍基高温合金、钛合金材料去除率最高分别达12.99、13.13 mm3/min,为后续利用成形电极对叶片边缘进行精密修整提供可参考的有效电加工参数。     

侧铣式高速电弧放电加工工艺研究

侧铣式高速电弧放电加工利用电极侧面放电蚀除工件材料,能加工复杂的型腔、沟槽及直纹面等。为了探索这种新型电弧放电加工的工艺特性,探讨了峰值电流、脉宽和冲液压力等条件对工件材料去除率和相对电极损耗率的影响。实验结果表明:提高冲液压力和峰值电流均能增大工件材料去除率;相对电极损耗率随冲液压力的提高而增大,随峰值电流的提高而减小。在一定范围内,工件材料去除率随脉宽的提高而增大,相对电极损耗率随脉宽的提高而减小。     

电火花成型机床工具电极进给调节器动特性的研究

电火花成型机床工具电极进给调节器的动特性在实质上影响着电火花加工的基本工艺特性,如生产率(金属蚀除量)、被加工表面粗糙度、工具电极损耗。在电火花成型机床上最广泛采用的进给调节器是用标准电压 U 与间接地表征极间间隙值的电极上的电压 U 相比较,并根据其差值△U 调节工具电极的进给。进给调节器的原理图如图1。电极间隙自动调节系统的分析可确定在最佳电极间隙下稳定工作的条件,此时的电蚀加工过程相应处于关系式f_p(δ)的极值点     

基于混粉内冲液的微细电火花深小孔加工

电火花深小孔加工常采用管电极内冲液的方式促进电蚀产物排出,以提高加工速度、深小孔的加工质量和深径比。以自来水为工作液开展实验,首先通过正交试验确定深小孔加工的最优参数;然后在工作液中分别混入不同磨料,对比分析不同磨料对深小孔加工效果的影响。结果发现：添加半导体磨料有利于提高加工效率、减小孔的锥度并降低孔壁表面粗糙度值,而添加绝缘体磨料有利于降低电极损耗;混粉浓度和磨料粒径对加工效率、电极损耗、孔径及孔壁表面粗糙度均有明显影响;射流磨料对工件产生磨蚀效果并在孔壁表面留下刮痕,可减少或去除电火花加工表面的重铸层。     

水平双轴回转电火花加工工艺规律的实验研究

水平双轴回转电火花加工是一种新的电火花加工方法，本文通过实验研究，分析了不同影响因素对其加工速度、电极相对损耗及加工表面粗糙度的影响规律，为加工实践提供了依据。     

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.     

水平双轴回转电火花加工工艺规律的实验研究

水平双轴回转电火花加工是一种新的电火花加工方法，本文通过实验研究，分析了不同影响因素对其加工速度、电极相对损耗及加工表面粗糙度的影响规律，为加工实验提供了依据。