微细电火花三维成型加工系统的研制

设计一个三维微细成型电火花加工系统,搭建了该系统的原型样机,并进行了初步的加工实验.系统由三维运动平台、带间隙伺服的加工头、纳秒级脉宽的等脉宽晶体管脉冲电源及环境保障系统组成.实验证明该系统运行良好,运动平台能够达到较高的精度,并实现了简单的极微细电火花加工.     

微细电加工应用技术研究

微细电加工要达到工业应用的目的,需兼顾加工效率和加工精度两方面的要求.以微细孔、微细三维结构的加工为目标,进行了微细孔电火花加工、三维微细结构电火花伺服扫描加工及微细电化学加工技术的研究开发.设计出微细电极的损耗补偿进给和导向机构,开发出三维微细结构的电火花伺服扫描加工工艺,研究了采用阵列微细电极的微细电化学加工方法.微细孔电火花加工可连续加工直径小至100 μm的孔.伺服扫描电火花加工可便捷地在小于1 mm2区域内加工出三维微细结构.提出的微细电化学加工技术路线拟将微细电解加工应用于阵列微细孔和三维微细结构的加工.     

基于RTLinux的微细电火花加工软数控系统设计

以三维微细电火花加工为目标，开发基于工控机和RTLinux平台的微细电火花加工软件数控系统。在前期设计的系统平台基础上，利用模块化方法设计了RTLinux内核下的Soft-CNC模块，实现了微细电火花加工数字控制系统由软件完成，并提出了基于双缓冲机制的大数据量传输方法。三维微细电火花加工实验证明了系统的可靠性与实用性。     

微细电火花加工实现条件的研究

介绍了微细电火花加工的原理和特点,从加工表面质量、脉冲电源、微细工具电极的制造和安装、放电面积效应的影响、伺服控制系统等方面对微细电火花加工的实现条件进行了研究,并给出了微细轴的电火花加工等具体加工实例.研究结果对微细电火花加工技术的具体应用具有重要的参考价值和指导意义.     

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。     

微细电火花加工技术的最新进展

系统综述了国内外微细电火花加工技术的最新进展,指出电火花加工与其他现代先进制造技术相结合是微细电火花加工技术发展的重要方向.     

三维微结构微细电火花和电解组合加工实验研究

提出一种微三维结构的微细电火花和微细电化学组合加工工艺,利用三维伺服扫描微细电火花加工快速去除三维型腔材料和微细电解铣削加工形成高精度和高质量三维型腔轮廓表面的互补优势,实现三维微结构的高效率和高精度加工。该组合加工工艺可在同一台微细电加工装置上进行。以在四方体型腔内形成设计尺寸为400μm×400μm×180μm四棱柱结构的加工为例,实验加工出尺寸为410μm×406μm×181μm的四棱柱结构,加工材料的去除速度分别为微细电火花加工31 182μm3/s,微细电解加工11 017μm3/s,得到了加工效率和加工精度的优化组合。     

微细电火花加工及表面重铸层电解去除装置的设计

微细电火花加工工件表面的重铸层影响加工精度和使用性能,为此设计了具有微细电火花加工及电解去除表面重铸层功能的集成装置。该装置由运动平台、伺服控制、脉冲电源等关键部分组成,集成了微细电火花和微细电解加工功能。针对不同加工方法采用不同的控制策略,解决了微细电火花加工与电解加工在同一设备上的集成问题。通过实验验证,该装置可以很好地实现微细电火花加工表面重铸层的在线去除,且去除厚度可通过改变加工参数的形式来控制。     

油泵油嘴复杂微结构微细电火花铣削加工试验

为解决油泵油嘴复杂微结构加工难题,开展了微细电火花铣削加工试验研究。在改进微细电火花加工机床系统的基础上,介绍了微细电火花铣削加工试验过程,并着重分析电极损耗补偿问题、加工效率问题的解决方法,进而完成油泵油嘴复杂微结构的精密微细电火花加工,总结出保证微细电火花铣削加工质量和加工效率的工艺规律。     

微细孔、阵列孔及微细三维型腔的超声加工研究

利用自行开发的微细电火花与微细超声复合加工装置,对微孔超声加工中效率随孔深的变化、磨料颗粒尺寸对精度的影响等进行了实验研究,并采用恒加工力控制方式,在单晶硅100晶面实际完成了直径18μm圆孔和28μm×28μm方孔的超声加工、微细十字孔与阵列孔的超声反拷加工以及微细三维型腔的工具均匀损耗补偿分层铣削超声加工.