基准球在电火花加工精密定位中的应用

在电火花加工中电极相对于工件的定位精度直接影响电火花加工精度。在分析传统的电极直接接触感知工件的定位方法的基础上,探讨了基准球的使用方法,使电火花加工中电极的定位更加精确,从而有助于提高电火花加工工件的精度。     

摇篮式电火花线切割机床运动学建模

传统“X-Y-U-V”式电火花线切割机床受限于几何结构,加上电极丝倾斜时不易保证良好的冲液条件,难以加工锥度大于30°的工件。为提高电火花线切割机床加工上下异型、大锥度等工件时的表面质量和尺寸精度,并拓展其应用范围,提出了工件摆动而电极丝不发生倾斜的摇篮式电火花线切割机床构型。首先,基于刚体运动学的基本理论,建立了用于求解机床各轴数控指令的运动学模型;接着,引入机床几何误差进行精度建模,推导该误差至加工表面的映射关系,并依据此模型对数控指令进行误差补偿;最后,通过实验验证所提出的摇篮式电火花线切割机床加工上下异型、大锥度等工件的可行性。     

极性效应在微细电火花反拷加工中的应用

研究了极性效应对微细电火花加工的影响,讨论了微细电火花加工中碳黑膜的生成条件及其对微细电极的保护作用.针对微细电火花反拷加工中电极损耗较大的问题,采取了粗精结合的加工策略,提高了工件的加工精度和表面质量.     

微细电火花伺服扫描加工实验研究

进行微细电火花三维扫描加工时,由于电极损耗相对严重,导致形位公差难以保证和加工效率较低。该研究分析了电火花加工常规的电极损耗补偿方法,提出了基于放电间隙伺服控制进行电极损耗实时补偿的微细电火花三维扫描加工方法。辅助以电极电接触感知工件平面和加工原点,三维结构加工实验显示,采用间隙伺服控制进行电极损耗实时补偿有利于提高扫描加工微三维结构的形位精度和加工效率。     

摇篮式电火花线切割机床运动学建模

传统"X-Y-U-V"式电火花线切割机床受限于几何结构,加上电极丝倾斜时不易保证良好的冲液条件,难以加工锥度大于30°的工件.为提高电火花线切割机床加工上下异型、大锥度等工件时的表面质量和尺寸精度,并拓展其应用范围,提出了工件摆动而电极丝不发生倾斜的摇篮式电火花线切割机床构型.首先,基于刚体运动学的基本理论,建立了用于...     

基于六自由度串联机器人的电火花铣削加工实验研究

传统电火花铣削加工需在特定加工机床上实现,被加工工件尺寸与形状受机床限制,故将电火花铣削加工与六自由度串联机器人有机结合在一起,以此开展了一系列电火花铣削加工实验.首先,通过直线沟槽铣削加工探究电极尺寸、脉冲宽度和电极扫描速度对材料去除率和电极损耗率的影响;其次,通过曲线沟槽铣削加工探究本装置的加工精度,通过方形平面槽铣削加工研究铣削轨迹、轨迹重叠方式对加工的影响;最后,将基于六自由度串联机器人的电火花铣削加工装置应用于曲面工件的铣削加工.结果表明:基于六自由度串联机器人的电火花铣削加工具有很高的加工自由度且能实现较高的加工精度,具有很大的应用潜力.     

数控电火花高速高精度加工

分析了数控电火花加工特点,介绍了LYNUC数控系统HiPT高速高精度核心控制模块的切削特点。通过实际切削加工案例的分析,证实了在辅助电火花放电加工的切削工序中,HiPT高速高精度模块可以获得高品质的切削电极和放电加工工件,且有效地提高数控电火花加工表面精度和加工效率,降低了生产成本。     

线切割编程中电极丝偏移量的分析与计算

针对电火花线切割工艺特征,分析了线切割加工中电极丝偏移量产生的原因,提出数控编程中电极丝中心线实际加工轨迹的计算方法及工件线切割加工的工艺性分析与特殊工艺的处理方法,以提高线切割加工件的加工精度和制造质量。     

电火花线切割用镀层丝设计

分析了复杂多拐角工件电火花线切割加工中存在的问题,提出了有效的解决方案。从应用角度出发,设计了特殊的表层电极丝材料,优化了镀层丝的性能,满足了电火花线切割加工复杂多拐角工件的应用要求,提高了加工精度和表面质量。     

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。     

High Speed 3D Milling by Dry EDM

This paper describes the high speed EDM milling of 3D cavities using gas as the working fluid. In this new process, the molten workpiece material is removed and flushed out of the working gap with the help of high-pressure gas flow. The advantages or this technique are the remarkably small tool electrode wear and the significantly high material removal rate especially when oxygen gas is used due to the extremely strong oxidation of steel workpieces. Experiments showed that the material removal rate increases dramatically when the discharge power density on the wonting surface exceeds a certain threshold due to thermally activated chemical reaction between the gas and workpiece material. The maximum removal rate obtained was almost equal to that of high speed milling of quenched steel by a milling machine. The machining accuracy was considerably better when the gas was sucked through the pipe electrode than Jetted.     

铜电极夹具设计

介绍了一种适用大批量加工铜电极的专用夹具,结构简单,在各机床间具有较好的互换性,能提高零件在电火花加工时的定位精度,并减少装夹时间,提高产品精度和生产效率。     

Probability of precision micro-machining of insulating Si3N4 ceramics by EDM

Electrical discharge machining (EDM) is used as a precision machining method for the electrically conductive hard materials with a soft electrode material. But recently we succeeded to machine on insulating material by EDM. The technology is named as an assisting electrode method. The EDMed surface is covered with the electrical conductive layer during discharge. The layer holds the electrical conductivity during discharge. For micro-EDM, the wear of tool electrode becomes lager ratio than the normal machining. So the micro-machining is extremely difficult to get the precision sample.

In this paper to obtain a fine and precise ceramics sample, some trials were carried out considering the EDM conditions, tool electrodes material and assisting electrode materials. Insulating Si₃N₄ ceramics were used for workpiece. The machining properties were estimated by the removal rate and tool wear ratio. To confirm the change of micro-machining process, the discharge waveforms were observed. The micro-machining of the Ø0.05 mm hole could be machined with the commercial sinking electrical discharge machine.     

工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置设计与试验

电火花加工小孔存在电蚀产物排出效率低导致加工效率低、电蚀产物排除导致二次放电现象影响加工精度等问题,而超声振动在工作液中产生空化效应和泵吸作用,能大幅提高电火花的排屑和消电离能力,进而在很大程度上减少上述问题的发生。设计一套工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置,主要包括主轴系统、微三维运动平台、超声振动工作液槽和数据采集系统,其中主轴系统包括NSK电主轴、引电结构、工具电极装夹结构,可以实现工具电极的高速旋转;基于LabVIEW开发了电火花小孔加工控制系统,主要包括初始化模块、粗定位模块、恒电压对刀模块、实时电压分段控制加工模块和实时显示模块。开展了工作液超声振动辅助电火花小孔加工试验研究,试验结果表明：随电火花加工电压的增加,工件材料去除率和电极损耗率都趋于增大。     

精密卧式加工中心空间误差的建模、测量与补偿技术

采用空间误差补偿技术,可有效提高数控机床的空间定位精度。以一台精密卧式加工中心为对象,系统阐述其几何误差补偿中的关键问题及解决方案。通过三维误差建模与分析,得到该机床的21项几何误差中有17项需要测量和补偿,另外4项误差对机床定位精度的影响甚微。以此为依据,设计误差测量及补偿方案,并给出误差的具体测量方法和补偿结果。结果表明:经过一次系统地误差测量与补偿,精密卧式加工中心的空间定位精度可以提高50%～70%;合理规划和实施空间误差测量,可大幅提高测量效率。     

电火花摇动加工微细阵列轴和孔的试验研究

针对微细阵列轴和孔的电火花加工,提出了利用数控电火花加工机床摇动功能的摇动加工微细阵列轴和孔的方法.此法是基于电火花反拷贝加工的原理,先用丝电极在薄平板(中间电极)上按要加工的阵列轴和孔间距或数倍间距加工阵列小孔(直径0.1 mm以上),然后用加工的薄平板(中间电极)作电极,电火花摇动加工微细阵列轴(电极),最后用此微细阵列电极加工阵列孔.进行了电火花摇动加工微细阵列电极试验,得到了单电极直径为50 μm、长径比为16的3×3阵列电极,并用此电极在70 μm厚的不锈钢板上加工出单孔直径为70 μm的3×3微细阵列孔.试验结果表明,电火花摇动加工方法可实现微细阵列轴和孔的加工.     

微小孔加工超声电火花系统设计

在难切削材料的微小孔电火花加工中,电火花机床的电极丝一般由机床电主轴端部引入导向套中定位,基于此设计一种通孔式超声系统。所设计的指数过渡阶梯形变幅杆能将两种单一形变幅杆的优势结合起来,且便于电极丝的放入。结合所购置的超声发生器和换能器将此变幅杆的谐振频率设计为43 kHz,大端面设计为20 mm,小端面设计为12 mm。计算其余参数后使用ANSYS进行有限元分析、参数优化,并对加工后的超声系统进行阻抗分析试验,再安装于电火花机床上对不同材料进行微孔加工,观测入口形貌。计算与试验表明：仿真优化后的超声系统的频率与实际频率相差很小,稳定性较高;添加超声加工微孔,不论是加工效率还是孔的表面形貌,都比普通电火花加工质量好。试验结果验证了该超声系统符合初始设计要求。     

电火花成型电极的高速切削加工

现代机械切削加工中,高速切削（High Speed Cutting）是一重要的发展方向,已开始被广泛使用。以高速、高精度和大进给为主要特征的高速切削加工近几年来发展十分迅速。本文通过高速切削机床加工一个手机型腔模石墨电极的过程,介绍和探讨高速加工在电火花成型方面的应用。     

High-accuracy pose estimation method for workpiece exchange automation by a mobile manipulator

A mobile manipulator that consists of a robot manipulator and an Automated Guided Vehicle (AGV) was developed to automate transporting and exchanging workpieces for machine tools. Despite less accurate positioning of the AGV, positioning accuracy of 1 mm must be realized during attachment and removal of workpieces. To compensate for an error of the AGV, this paper proposes a novel method of high-accuracy pose estimation using a fiducial marker. Experimental results show that workpiece exchange can be automated with high reliability even though a clearance between a chuck and workpieces in diameter is as small as 1 mm.