用正交试验分析中电参数对圆柱度影响

电火花加工脉冲放电的统计学研究表明电参数与加工质量间存在一定的规律性。为实现电火花加工小孔圆柱度误差的合理控制,通过大量的工艺试验研究放电参数与小孔圆柱度间的规律是十分必要的。提出了多截面直角坐标测量方法,实现了小孔圆柱度的定量评定。在此基础上,采用正交试验研究了放电参数（开路电压、电流,脉宽,脉间,抬刀周期）对小孔圆柱度的影响。结果表明：脉宽对圆柱度的影响最为显著,开路电压次之,其余三个参数的影响较弱;同时也得到了以圆柱度误差最小为评价目标的一组放电参数。     

微细电火花铣削影响加工精度的主要因素分析

通过微电火花铣削试验研究,优化电参数、小厚度分层加工等方法分析微小孔加工直线度和圆柱度误差。结果表明:空载电压110V,峰值电流为70A,脉冲宽度为4μs,脉冲间隔为90μs,分层厚度0.15mm,放电间隙0.012mm,微小孔铣削精度最高,其加工尺寸精度±0.005mm,表面粗糙度0.427μm。     

TC4钛合金电火花小孔加工多目标优化试验研究

为提升电火花加工TC4钛合金的表面加工质量和加工效率,选取紫铜圆柱电极开展TC4钛合金电火花小孔加工试验,采用正交试验法,以电极相对损耗率、表面粗糙度、工件材料去除体积为工艺指标,分析峰值电流、维持电压、放电脉宽对工艺指标的影响重要性。采用RBF(Radial basis function)神经网络对已有试验数据进行训练,建立放电参数与工艺指标之间的数学预测模型。以该预测模型为适应度函数,将遗传算法与Skyline选择算法结合进行多目标优化仿真,得到最佳工艺指标,最后开展多目标优化验证试验。结果表明：当峰值电流为14 A、维持电压39 V/42 V、放电脉宽102μs/108μs时能够取得最优的加工结果,优化值与试验值误差较小。     

GCr15轴承钢电火花线切割工艺参数优化

为了提升GCr15轴承钢电火花线切割加工的表面质量,研究了峰值电流、脉宽时间和脉间时间对GCr15轴承钢电火花线切割加工效果的影响。结果表明:材料的表面粗糙度和去除率随峰值电流和脉宽时间的增大而增大,脉间时间对表面粗糙度的影响不大,当脉间时间过小时,容易发生加工短路现象。对电火花线切割加工工艺参数进行了优化,峰值电流为2 A、脉宽时间为1μs、脉间时间为4μs时,加工效果最佳,表面粗糙度Ra值为0.76μm,加工效率为10.1 mm~2/min。     

SiCp／Al复合材料的电火花加工实验研究

通过电火花加工SiCp/Al复合材料的实验研究,探索了电流、脉宽、脉间等参数对电火花加工速度和电极损耗的影响,总结出含体积分数为56%的SiCP/Al复合材料电火花加工的合理加工参数.实验表明:当电极直径为φ18 mm时,电流为16 A、脉宽为250～350 μs、脉间为100 μs时,可以进行复合材料的高效加工,对实际生产具有一定指导意义.     

电火花-电解复合加工的低电极损耗机理研究

微小孔电火花-电解复合高速制孔加工过程中,因电火花放电而导致的工具电极快速损耗,严重影响了微小孔的加工精度。针对该问题,研究基于溅射补偿的低电极损耗电火花-电解复合加工机理,通过实验验证采用中性盐浓液可促进溅射补偿速率、降低工具电极损耗,从而有效改善微小孔加工精度。通过电火花高速穿孔加工和电火花-电解复合高速制孔加工的对比实验发现,当采用中性盐浓液作为工作液时,工具电极端部工件材料成分含量比电火花高速穿孔加工多了7.34%,工具电极的损耗减少了14.7%。此外,优化实验表明,采用工作液电导率为10 m S/cm,脉冲宽度为15μs,脉冲间隔为38μs,峰值电流为8 A的工艺参数组合,可高效促进溅射层的形成,且工具电极损耗率低。     

双工位分时互补电火花线切割加工工艺研究

针对常规电火花线切割同时加工多工件时出现放电不均匀,从而导致加工槽宽不一致的问题,提出了双工位分时互补电火花线切割加工的方法。该方法充分利用了脉间时间,采用多路脉冲分时互补供电加工方式,从而有效避免了加工过程中工件之间的互相干扰;在工艺试验中,采用了直径0.18 mm的钼丝作为工具线电极,厚度为8 mm的模具钢作为工件材料,探究了加工电压、运丝速度、电源频率、进给速度和脉间倍数对加工槽宽的影响规律,并对比分析了单路供电与分时互补供电方式下,双工位加工槽宽的一致性。研究结果表明:采用分时互补电火花线切割加工方法同时加工双工位工件的槽宽一致性更好;经试验优化,在加工电压为70 V、脉间倍数为5、进给速度20μm/s、电源频率14 kHz、运丝频率35 Hz时一致性最好。     

电火花线切割Cr12MoV模具钢工艺规律的试验研究

电火花线切割技术在冲压模具的加工中具有重要作用。在中走丝电火花线切割机床上,以脉宽时间、脉间时间、加工电流以及运丝速度等工艺参数为变量进行切割Cr12MoV模具钢的单因素试验研究。结果表明,各工艺参数中,运丝速度对切割速度的影响程度最大,而相比于对切割速度的影响,各工艺参数对表面粗糙度的影响稍小。此外,当脉宽时间为20μs、脉间时间为40μs、加工电流为7档以及运丝速度为3档时,可以达到最大的切割速度99.01mm~2/min和较小的表面粗糙度值2.904μm。     

ZrO_2/Cu复合电极电火花小孔加工试验研究

在电火花小孔加工中,采用普通黄铜管状电极加工出的小孔圆柱度较差,并且在盲孔底部易出现凸台。其主要原因是由于电蚀产物在加工侧隙的二次放电现象及电极端面加工面积较小造成的。在普通黄铜管状电极表面喷涂氧化锆陶瓷材料,可以有效降低"二次放电"现象发生机率,提高加工质量。采用Zr O2/Cu复合电极和普通黄铜管状电极,在D703F电火花小孔加工机上进行对比试验结果表明:与普通黄铜管状电极相比,复合电极加工后小孔锥度有所减小,盲孔底部凸台高度显著降低了42.7%,提高了小孔的形状精度。     

甚高频共振式脉冲源放电蚀除

针对传统微细电火花脉冲电源普遍存在的放电频率低、脉宽较大、纳米级高效蚀除能力难以日益提高的问题,设计出了一种基于电路共振原理的甚高频微能脉冲源,该脉冲源可产生放电频率55 MHz、电压峰峰值220 V的开路电压波形,电压脉宽可压缩至9.1 ns。进行了不同开路电压下的放电实验,获得了各实验条件下的放电波形。实验结果证明所设计的甚高频微能脉冲源具有良好的加工工艺性能。     

Machining characteristics of micro EDM in water using high frequency bipolar pulse

Micro EDM using conventional pulse generators such as the RC type or transistor type with water as the dielectric fluid suffers from poor accuracy of machined structures due to electrolytic corrosion. In this study, a new high frequency bipolar pulse generator for micro EDM in water was developed in order to prevent electrolytic corrosion. The new pulse generator produced a high frequency bipolar pulse possessing a positive pulse duration of several hundred nanoseconds with a high repetition rate provided to the machining gap. Discharge characteristics of micro EDM using the new pulse generator were investigated. Machining characteristics were also investigated according to machining conditions such as the repetition rate, positive voltage, capacitance and resistivity. Using the new pulse generator, micro holes without electrolytic corrosion were successfully fabricated in deionized water and tap water. Machining time, tool wear and clearance using the new pulse generator in deionized water decreased compared with those using the RC circuit in kerosene.     

微细电火花成形加工设备关键技术研究

基于微细电火花加工的要求,对微细电火花成形加工设备中的关键技术进行研究,成功研制了一套高精度的微细放电加工设备产品,包括一台微细电火花加工机床和一台精密脉冲电源。优化机床关键零/部件的结构后,机床的变形小,运动精度高;电源放电稳定,控制精确。经加工试验表明,该设备加工效果较好,加工精度和稳定性较高,加工出的窄槽工件的尺寸精度可达到5μm,加工直径为300μm的小孔,其圆度误差达到3μm,可满足微细电火花加工的要求。     

Experimental research on electrical discharge machining characteristics of engineering ceramics with different electrical resistivities

Electrical discharge machining (EDM) is the extensively used nonconventional material removal process for machining engineering ceramics provided they are electrically conductive. However, the electrical resistivity of the popular engineering ceramics is higher, and there has been no research on the relationship between the EDM parameters and the electrical resistivity of the engineering ceramics that can be machined effectively by EDM. This paper investigates the effects of the electrical resistivity and the EDM parameters on the EDM performance of ZnO/Al₂O₃ ceramic in terms of the machining efficiency and the quality. The experimental results showed that the electrical resistivity and the EDM parameters such as pulse on-time, pulse off-time, and peak current had the great influence on the machining efficiency and the quality during electrical discharge machining of ZnO/Al₂O₃ ceramic. Moreover, the electrical resistivity of the ZnO/Al₂O₃ ceramic, which could be effectively machined by EDM, increased with increasing the pulse on-time and peak current and with decreasing the pulse off-time, respectively. Furthermore, the ZnO/Al₂O₃ ceramic with the electrical resistivity up to 3,410 Ω cm could be effectively machined by EDM with the appropriate machining condition.     

钛合金的电火花加工技术及最新研究进展

钛合金因其比强度高、耐腐蚀、高温力学性能优异,以及生物相容性好等特点,被广泛地应用于海洋开发、航空航天、化学及生物医学等诸多领域中。但钛合金属于难切削材料,因此研究钛合金的电火花加工具有重要意义。从钛合金电火花成型、钛合金电火花线切割和钛合金电火花强化三个方面综述钛合金电火花加工的技术特点及最新研究进展,并指出了钛合金电火花加工的发展方向,为钛合金电火花加工的深入研究提供参考。     

基于电火花加工方法的表面改性技术研究

研究了一种在普通电火花加工机床上实现金属工件表面改性的新方法。它是在传统电火花加工方法的基础上，采用TiC-Co半烧结体电极和普通煤油工作液，在工件表面形成一层硬质陶瓷层，从而达到改善工件表面性能的目的，这种新方法被称之为放电沉积。对放电沉积原理进行了探讨，在大量试验的基础上，总结了放电沉积的工艺方法。通过扫描电镜、电子探针、X射线衍射分析、摩擦磨损等试验，对形成的沉积层特性进行了定量和定性分析。最后利用该方法在普通的高速钢车刀上进行了初步应用。试验与分析表明，该方法是一种极具潜力的金属表面改性方法。     

电火花加工控制用辅助电源的设计

介绍一种应用于电火花加工控制和检测系统中的辅助电源的工作原理、参数设计及性能指标。     

微细电火花加工放电状态逐级映射检测方法

在微细电火花加工中,对放电状态的准确检测是实现加工过程稳定控制的前提条件,而微细电火花加工过程中频繁出现的放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至突变等实际情况,使放电状态的准确检测成为微细电火花加工的技术难点之一。本文在分析和研究传统的微细电火花加工放电状态检测方法的基础上,结合系统辨识和模糊逻辑理论,提出了微细电火花加工放电状态逐级映射检测原理和方法。对实时采集到的极间电压和电流信号,通过模糊运算判别采样点的放电状态,再将采样点放电状态值映射为放电状态矢量,并对该矢量进行统计得到“短路率”和“火花/电弧率”,经过模糊推理辨识出各分析周期的放电状态。实验表明,该检测方法准确性高、运算量低并且运算速度快,检测结果为微细电火花放电加工过程的实时控制提供系统放电状态的反馈输入,保证了加工控制系统的稳定性和准确性。     

新型便携式电火花穿孔机研制

简要介绍电火花加工原理,并探讨使用电火花穿孔的新应用.研制了便携式电火花穿孔机的机械结构,设计了RC放电电路、步进电机驱动电路和放电脉冲检测电路,以及单片机自动控制程序流程图.