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。     

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。     

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。     

电火花加工临界放电间隙实验研究

基于田口法考查了电火花加工在煤油、空气状态下的临界放电间隙及主要加工电参数(峰值电流、放电电压、脉冲宽度)的变化规律和影响顺序,为进一步理解电火花加工机理提供了实验基础。     

气液混合功能电极电火花诱导烧蚀铣削的电极相对损耗研究

提出了一种基于气液混合功能电极的电火花诱导烧蚀铣削加工方法,并针对Cr12与常规电火花铣削加工进行了对比试验,结果发现同等试验条件下,气液混合电火花诱导烧蚀铣削的电极体积损耗仅为1.1%,而常规电火花铣削的电极损耗为9%。针对此现象,从极间放电特性、电极端面覆盖层等因素出发,解释了电极损耗低的原因。最后,研究了不同加工参数下,气液混合烧蚀铣削电极相对损耗的工艺规律。     

电火花精微加工放电间隙测量与分析

对电火花精微加工放电间隙进行了测量,得出了放电峰值电流ie、脉冲宽度ti、脉冲间隔to等电参数对放电间隙值的影响规律。     

电火花临界与加工放电间隙实验研究

基于田口法研究了电火花放电过程中的临界放电间隙和实际加工中的连续放电间隙与电参数的关系。电参数主要有峰值电流、放电电压和脉冲宽度值。然后通过计算信噪比和方差分析来判定主要影响放电间隙的参数。结果表明:临界放电间隙主要是受放电电压影响,而连续加工中的间隙主要是由放电电流决定,且连续加工放电间隙要大于临界放电间隙。     

基于灰色关联分析的纵扭超声辅助对电火花微孔加工影响评价

TC4钛合金是航空航天领域经常加工的材料,由于其难切削的特点通常使用电火花进行加工,但存在加工效率与废屑排除的问题。纵扭超声振动可以有效优化如上弊端,但目前没有严谨定量的科学分析证明纵扭超声辅助对电火花加工的优化程度。因此提出纵扭超声辅助电火花放电能量模型,阐明放电机制以及放电能量的影响因素;设置单因素试验和正交试验,通过显著性T检验探索纵扭超声振动对电火花加工的影响程度,通过建立灰色关联分析模型分析电参数的影响权重并选出最优参数组,最后通过打孔试验验证了选优结果的正确性。研究结果表明：峰值电流和脉冲宽度对加工效率和质量的影响较为明显,引入纵扭超声振动明显改善了电火花加工性能,最优峰值电流从2 A提升至3 A,脉冲宽度从125 μs提升至150 μs,材料去除率提升了83.8%,相对电极损耗率、孔锥度和表面粗糙度分别降低了33.7%、22.3%和16.4%。     

PZT激励同步压缩放电通道微细电火花加工工艺参数对加工结果的影响

提出了压电陶瓷(piezoelectric ceramic transducer,PZT)激励同步压缩放电通道微细电火花加工,目的在于改善微细电火花加工的放电环境。介绍了PZT激励同步压缩放电通道微细电火花加工原理,研究了开路电压、脉冲宽度、脉冲频率和峰值电流对其电极损耗和材料去除率的影响,并与不采用压缩通道方法的微细电火花加工进行了对比。结果表明:同等条件下,采用PZT激励同步压缩放电通道技术,提高了加工过程的稳定性和材料去除率,降低了电极损耗率,有效改善了放电环境。     

电火花线切割电弧脉冲识别与断丝控制

往复走丝电火花线切割加工需通过一定的控制手段避免或延缓断丝的发生.针对BUCK主电路结构的脉冲电源在断丝前出现密集电弧放电的特征,结合实验分析其断丝机理,得到了脉冲宽度与电弧放电发生概率及其电流峰值呈正相关的规律.基于该规律,提出了通过电流脉冲梯度曲线检测电弧脉冲并采用多种手段抑制电弧脉冲以减小电极丝损伤的断丝控制方案...     

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%。     

旋转电极接触力对电火花沉积放电过程参数和材料转移的影响

为了研究旋转电极接触力对电火花沉积放电过程参数和材料转移的影响,进行了不同接触力下的电火花自动沉积试验.分析了不同接触力下的各种放电波形的数量、放电脉冲的平均电压和电流等放电参数、电火花沉积的转移效率和沉积效率、沉积层的表面形貌和截面形貌、表面粗糙度等.结果表明,接触力的变化影响了旋转电极电火花自动沉积过程中各种放电类型的数量和比例.随着接触力的增大,接触放电比例逐渐减少而短路放电比例逐渐增加,放电脉冲的平均电压和平均功率逐渐下降而平均电流逐渐上升.接触力对电火花沉积的转移效率和沉积效率影响较大,对表面粗糙度影响不大.接触力为1～2 N时,自动沉积过程中的接触放电比例较高,转移效率和沉积效率也较高.在旋转电极电火花自动沉积过程,接触放电引起的材料转移量明显高于短路放电引起的材料转移量.     

基于正交试验的电火花加工工艺效果试验分析

通过正交试验分析,探讨了电火花成形加工中影响加工效果的主要因素,分别阐述了脉冲峰值电流、脉冲宽度及脉冲间隔等对加工速度、加工表面粗糙度及工具电极损耗的影响关系,对解决电火花加工实践中工艺参数优化问题具有一定的理论指导意义.     

SiC/Al功能梯度材料的电火花加工多目标参数优化及回归分析

采用正交试验与灰色关联分析相结合的方法,对Si C质量分数为5%的Si C/Al功能梯度材料进行电火花加工工艺试验,研究了工艺参数对材料去除率、电极相对损耗率的影响,同时建立了工艺参数对材料去除率、电极相对损耗率及综合指标的多元非线性回归方程。结果表明:对综合指标的影响由主到次分别为脉冲宽度、脉冲间隔、抬刀高度、加工电压、峰值电流,优化后的加工参数为峰值电流10 A、脉冲宽度200μs、脉冲间隔50μs、加工电压50 V、抬刀高度3 mm,与参数优化前相比,材料去除率降低约5.8%、电极相对损耗率降低约51.8%。建立的回归模型可为Si C/Al功能梯度材料的电火花加工试验研究提供理论指导。     

气液混合功能电极电火花诱导烧蚀高效铣削研究

提出了气液混合功能电极电火花诱导烧蚀铣削加工方法,并进行了针对Cr12的铣削试验,与常规电火花铣削进行对比和分析,发现气液混合烧蚀铣削的加工效率可达96.3 mm3/min,而常规电火花铣削的加工效率仅为6.4 mm3/min.从工件表面微观形貌、能谱及成分分析等方面进行研究,解释了加工效率高的原因.最后研究了不同加工参数下,气液混合功能电极电火花诱导烧蚀铣削加工效率的工艺规律.     

电火花线切割大电流条件下电参数对加工性能的影响

为了解决往复走丝电火花线切割加工效率低的问题,对大电流条件下的两种电加工参数进行了研究,在保证平均电流相同的条件下,对小脉宽、大峰值电流和大脉宽、小峰值电流两种加工方式进行对比实验。结果表明:在普通往复走丝电火花线切割机床上,采用大脉宽、小峰值电流加工方式,其加工效率比小脉宽、大峰值电流的高约20%;采用小脉宽、大峰值电流的加工方式能有效地减少工件表面的烧伤,获得表面粗糙度值较小的加工表面。此外还分析了两种加工方式的放电加工机理,从放电通道扩展半径、放电频率和电极间放电状态等角度解释了两种方式的加工效率和表面质量差异。     

电火花毛化表面形貌的分形机理与磨损性能

用分形几何理论表征电火花毛化表面微观形貌,通过常规的表面粗糙度指标,建立主要放电参数与毛化表面分形参数间的数学模型,利用分形参数研究电火花毛化加工参数对表面形貌的影响规律.在摩擦磨损分形预测模型的基础上,分析了表面形貌分形参数对磨损率的影响.确定主要的放电加工参数(脉冲峰值电流和脉冲宽度)所导致的加工表面形貌变化对最终...     

水下电火花加工工艺研究

采用自行研制的水下电火花加工装置,选用石墨或紫铜作为电极材料、去离子水作为工作液,通过正交试验,利用水下电火花来加工不锈钢;讨论峰值电流、脉冲宽度对于水下电火花加工性能的影响。结果表明:采用石墨作为电极可获得较大的材料加工速度;峰值电流和脉冲宽度对水下电火花加工速度影响最为明显。     

基于灰关联分析方法的绝缘陶瓷Al2O3电火花加工参数优化

采用灰关联分析算法,研究了绝缘陶瓷Al2O3电火花加工中脉冲电源电参数对加工性能的影响.研究表明:对绝缘陶瓷Al2O3的综合加工性能显著性影响排序依次为峰值电流、脉宽、伺服电压和占空比,采用峰值电流8 A、脉宽16 μs、占空比0.3和伺服电压45 V的优选加工参数,较常规加工参数相比加工效率提高26％、电极相对损耗降...     

电参数对20Mn23AlV无磁钢毛化形貌影响的研究

为了研究电火花毛化加工中电参数对20Mn23AlV毛化表面形貌的影响,用石墨作为电极材料,对20Mn23AlV钢进行电火花毛化正交试验。研究了峰值电流、脉冲宽度和脉冲间隙对20Mn23AlV钢毛化表面形貌的影响。通过扫描电镜观察不同电参数下毛化表面的形貌,分析了峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隙对毛化表面形貌的影响。最后总结了无磁钢板电火花毛化加工选择电参数的原则。结果表明:在满足电火花毛化工艺要求的条件下,选用较低的峰值电流和脉冲宽度,分别为2.5A和2μs,脉冲间隔为4μs。