紫铜电极负极性加工ZL302基础工艺试验研究

为实现铸造铝合金ZL302的高效电火花加工,在系统试验设计的基础上,进行了紫铜电极负极性加工ZL302的基础工艺试验,获得了材料去除率vm和电极损耗率vE与电参数之间的经验回归数学模型,并依此进行了工艺参数优化.研究结果表明,峰值电流ie、脉冲宽度ti是影响材料去除率vm和电极损耗率vE的主要工艺参数,电压Sv、脉冲间隔t0对材料去除率vm和电极损耗率vE等工艺指标也有影响.试验所得经验回归模型的置信度为95%,可用于指导实际生产.     

工件超声振动电火花复合加工技术的研究

采用正交试验和信噪比两种分析方法,并基于BP神经网络,研究了工件超声振动电火花复合加工技术的两个重要方面:工艺参数优化和工艺预测模型。研究了间隙电压、峰值电流、脉冲宽度和脉冲间隔对表面粗糙度及加工时间的影响,得到了基于试验数据的预测模型。结果表明,对表面粗糙度影响最大的电参数是峰值电流,然后依次为间隙电压、脉冲间隔、脉冲宽度,最优参数组为间隙电压65V,峰值电流2A,脉冲宽度5μs,脉冲间隔70μs;对加工速度影响最大的电参数是峰值电流,然后依次为脉冲宽度、间隙电压、脉冲间隔,最优参数组为间隙电压65 V,峰值电流8 A,脉冲宽度50μs,脉冲间隔10μs。通过信噪比分析得到的结果与正交试验分析得到的结果基本相同,但信噪比分析的结果比正交试验分析的结果稳定性得到提高。     

电火花磨削非导电工程陶瓷实验研究

针对非导电工程陶瓷的加工难题,提出了双电极同步伺服电火花磨削新方法,并用不导电的Al2O3工程陶瓷进行了加工实验,研究了脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电压、峰值电流等电参数对材料去除率和表面粗糙度的影响规律,并进行了理论分析.实验结果表明,在实验加工的范围内,脉冲宽度的增加、峰值电压的升高、峰值电流的增大、脉冲间隔的降低都能使材料去除率升高,而对表面粗糙度的影响则不尽相同.     

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。     

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%。     

镍基高温合金多孔质电极电火花加工实验研究

采用一种由紫铜颗粒经高温烧结获得的多孔材料作为工具电极,并施加内冲液,分别在不同的加工方式、峰值电流、冲液流量和脉冲宽度下,对镍基高温合金GH4169进行多孔质电极电火花加工实验研究。结果表明:由于采用了分布式的内冲液,多孔质电极能以不抬刀方式加工,可获得比实体电极更高的材料去除率和更低的工具电极损耗率。但分布式内冲液对极间状态的改善作用受到峰值电流、脉冲宽度所导致的蚀除产物粒径的影响,当蚀除产物粒径过小或过大时,多孔质电极相对于实体电极的优势无法体现。     

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。     

放电参数对线切割加工A8工具钢表面粗糙度与材料去除率的影响

A8工具钢是一种高硬度高韧性的难加工材料,常用电火花线切割来加工处理。电火花线切割加工A8工具钢实际生产过程中,表面粗糙度和材料去除率分别是加工表面质量和加工效率的重要指标,放电参数直接影响到表面粗糙度和材料去除率。在几组生产中常用的放电参数(加工电流、脉冲宽度、脉冲间隙)条件下,加工A8工具钢,分别得到每种放电参数对表面粗糙度和材料去除率的具体影响规律,结果表明:随着加工电流的增大,加工后材料表面粗糙度和材料除去率同时增大且趋势相似;随着脉冲宽度的增大,加工后材料表面粗糙度和材料除去率同时增大;随着脉冲间隙的增大,材料除去率呈递减趋势,加工后材料表面粗糙度前期递减,在脉冲间隔8μs后减小趋势放缓,在脉冲间隔10μs时达到最小值,在脉冲间隔大于10μs后略有升高,变化幅度不大。研究结果为实际生产中电火花线切割加工A8工具钢提供技术参考,可以根据不同的生产要求选择合适的放电参数组合。     

304 不锈钢电火花线切割加工表面性能研究

目的研究电火花线切割工艺对金属材料加工表面质量的影响规律,分析加工表面的机械性能。方法利用电火花线切割加工技术,对304不锈钢工件进行表面切割试验,应用马尔轮廓测量仪、扫描电镜、超景深电子显微镜及纳米压痕仪观察电火花加工表面的粗糙度变化规律和表面微形貌特征,获取横截面纳米硬度变化曲线。设计正交试验,获得最优加工参数。结果脉冲宽度和峰值电流对奥氏体不锈钢加工表面形貌的形成机制有显著影响,加工表面粗糙度受电参数的影响较大,加工表面的表层及次表层组织主要由塑性变形层与回火多相组织层共同构成,厚度与纳米硬度的变化受电参数的影响较大。结论电参数对表面质量的影响程度顺序为脉冲宽度、峰值电流、放电间隔,为得到较优加工表面层,应优先选择脉冲宽度为16μs,放电间隔为96μs,峰值电流为1.5 A的工艺参数组合。单个脉冲能量对加工层的厚度以及表层的纳米硬度呈现出近似线性规律。     

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.     

电参数对钛合金放电诱导可控烧蚀车削加工的影响研究

设计了基于放电概率的诱导烧蚀电极伺服控制系统,通过优化实验,设定其放电概率为80%,并在此基础上分析了脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流等电参数对加工的影响。结果表明:正极性加工时,峰值电流对加工效率的影响最大。通过选取优化参数,与常规电火花车削对比表明:放电诱导可控烧蚀车削的材料加工效率是常规电火花车削的27倍,电极相对损耗仅为常规电火花车削的80%。     

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%。     

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。     

基于微纳乳液的Inconel718电火花成形加工工艺实验研究

采用自制的微纳乳液作为工作液,利用电火花成形加工镍基高温合金(Inconel718),选取峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔及单次加工时间等参数进行十字正交试验,研究分析这些参数对电火花成形加工Inconel718的表面粗糙度和材料去除率的影响,并对比了在微纳乳液与煤油工作液中加工的工件表面微观形貌。结果表明:峰值电流对材料去除率影响显著,单次加工时间对表面粗糙度影响显著;与煤油工作液相比,采用微纳乳液进行电火花成形加工的工件表面质量更好。     

精细电规准对NAK80材料准镜面电火花加工表面三维幅值参数的影响

通过正交试验,研究了峰值电流、脉冲间隔、开路电压、脉冲宽度等精细电规准在不同水平下,对NAK80材料准镜面电火花加工的三维表面参数(Sa、Sq和Sz)的影响。试验结果显示,在上述因素中,峰值电流和脉冲间隔对评价指标影响较大,脉冲宽度影响最小。通过方差分析,试验选定因素对评价指标的影响均非显著,并通过信噪比获得最优的加工参数。     

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...     

SiC_p/Al高速电弧放电加工研究

研究了高速电弧放电加工铝基碳化硅增强复合材料(Si Cp/Al)的性能。通过对体积分数为20%的碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行加工实验得出:在峰值电流500 A、脉冲宽度10 ms时,材料去除率超过8200 mm3/min,电极损耗率约为2%。此外,研究了加工极性对工件表面质量的影响,得出电极负极性、大电流可用于大余量材料去除,电极正极性、小电流可用于小余量表面修整的结论。最后,采用高速电弧放电加工实现了碳化硅颗粒增强铝基复合材料的钻孔、铣削和切割等加工工艺。     

工艺参数对电火花电解复合加工过程的影响规律

采用电火花电解(EDM/ECM)复合加工方法进行割缝加工时,加工效率和割缝宽度作为评价复合加工割缝的两个重要指标,但在实际加工过程中往往难以同时达到要求。使用自行研制的水包油工作液,利用单因素法探究电火花电解复合加工时工艺参数(电流、脉冲宽度、脉冲间隙、电极盘转速)对复合加工效果的影响规律,并通过正交实验分析不同工艺参数对电火花电解复合加工的影响程度,确定最佳工艺参数组合。最终通过正交试验,综合考虑加工效率及缝宽这两个评价指标选择缝宽最优1 (A_1B_1C_3D_1),即确定工艺参数组合电流40 A,脉冲间隙10μs,电极盘转速400 r/min,脉冲宽度44μs为水包油工作液复合加工的最优参数。     

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。