PAAS在电火花小孔加工中的作用机理和实验分析

从宏观和微观两个方面,深入分析了以分散剂聚丙烯酸钠(PAAS)水溶液作为电火花小孔加工工作液时,对加工碎屑颗粒、工作液电导率和体系总能量产生的影响,达到利于排屑目的,从而提高电火花小孔加工材料去除率、增加最大深径比、降低相对电极损耗。在理论分析基础上进行实验并对实验数据进行分析,结果表明与原有自来水工作液相比,使用新的工作液可使电火花小孔加工的材料去除率和最大深径大幅度提高、相对电极损耗明显降低。对于不同的加工要求应对应选用最佳的工作液配比,对分散剂PAAS在电火花小孔加工的应用有一定的参考。     

HEDP在电火花小孔加工中的作用机理及实验论证

电火花小孔加工(EDM)存在工件材料去除率低,相对电极损耗大的问题。为克服以上问题,以一定浓度的有机磷酸类分散剂羟基亚乙基二膦酸(HEDP)溶液作为电火花小孔加工工作液,从工作液表面张力、电导率及其对加工碎屑影响等方面进行研究。在理论分析基础上进行对比实验,结果表明改良后的工作液可使电火花小孔加工材料去除率大幅提高、相对电极损耗明显降低。综合考虑得到了电火花小孔加工以分散剂HEDP作为工作液的最佳工作液配比。     

分散剂在电火花小孔加工中的作用机理及试验研究

从研究水分散剂的分散机理入手,分析研究了水分散剂对电火花小孔加工的排屑、加工速度和加工质量的影响。通过电火花小孔加工中采用自来水工作液和分散剂工作液的加工效果对比,发现在电火花小孔加工的水基工作液中加入一定比例的分散剂后,不仅使电火花小孔加工的加工速度提高、电极相对损耗降低,而且有效脉冲数增加,二次放电数明显减少,工具电极作用端和被加工孔的锥度变小,加工质量提高。     

复合电极与分散剂工作液电火花小孔加工工艺研究

小孔加工是电火花加工的一种应用技术,在难加工和异形孔加工中有着独特的优势,目前已被广泛应用。这种技术存在的缺陷是随着被加工孔深径比的增加,加工效率下降,工具电极损耗加大,不能最大限度地满足生产需要。为了克服以上缺陷,提出复合电极与分散剂工作液电火花小孔加工工艺。制作了复合电极和分散剂工作液,在D703F电火花小孔加工机床上进行了加工实验,结果表明:合理选用复合电极和分散剂工作液,可以有效提高加工速度、降低电极相对损耗,而被加工孔的深径比也有显著提高,该工艺可为合理选择工具电极和工作液提供具体工艺参数并且对实现"高效低损耗"加工具有一定现实意义。     

不同工作液的电火花小孔间隙流场仿真及实验验证

现有电火花小孔加工工艺加工过程中存在工件材料去除率低,相对电极损耗大的问题。为克服以上问题,尝试以一定浓度的有机磷酸类分散剂羟基亚乙基二膦酸(HEDP)溶液作为电火花小孔加工工作液,分析得到新的工作液能有效减小加工碎屑的大小等作用机理。使用FULENT对不同工作液的电火花小孔加工间隙流场进行仿真,从而可以进一步研究新工作对电火花小孔加工的作用和机理,之后通过大量加工实验对仿真结果进行验证。通过仿真和实验的结果,证实了新型工作液对电火花小孔加工的作用和机理,为新工作液的应用提供了理论基础。     

分散剂在TC4上进行电火花小孔加工的性能

针对在TC4上进行电火花小孔加工时工件材料去除速度低、相对电极损耗大的问题,为使加工高效低耗,尝试将一定浓度的分散剂聚丙烯酸钠（PAAS）作为电火花小孔工作液,从加工碎屑状态、工作液表面张力等方面进行研究,并应用FLUENT软件对间隙工作液流速进行模拟,分析流场对碎屑的影响。在此基础上进行加工和稳定性实验,得到在TC4上进行电火花小孔加工的最佳工作液配比,改进后材料去除速度最大提高97.56%,加工深径比最大提高了56.94%,研究结果为电火花加工配制合适的工作液提供了参考。     

复合PAAS工作液与工件半浸液的深小孔电火花加工工艺

现有电火花小孔机床在加工大深径比小孔时存在加工稳定性差、小孔质量差、相对电极损耗率大等技术难点。深入分析D703F电火花小孔加工机床的原理及特点,实验证明使用一定浓度分散剂聚丙烯酸钠(PAAS)作为工作液可大幅提高小孔加工速度、降低相对电极损耗,但随着加工小孔深径比变大,孔内加工环境变差、散热困难,PAAS工作液会产生碳化现象反而阻碍了正常加工。用PAAS工作液和工件半浸液复合的方法,使工件在加工时能良好散热,减缓PAAS工作液的碳化现象,正常发挥分散作用,从而达到高速加工大深径比小孔的目的。     

电火花加工中电极材料对加工性能影响的试验研究

以电火花多电极加工3Cr13模具型腔为研究对象,以提高材料去除率和降低电极损耗为目标,对负极性标准切入加工时不同电极材料的电火花加工性能(加工效率、电极损耗)进行研究,设计并进行了不同工艺参数下紫铜电极和Cu50W铜钨合金电极加工试验,获得了不同条件下的材料去除率和电极相对损耗参数,并对多电极电火花加工工艺及经济性进行了分析,结果表明:相同工艺参数下,加工性能因电极材料热学性能不同而不同,Cu50W铜钨合金的材料去除率约为紫铜的85.7％,而电极相对损耗约为紫铜的42.9％,从而为电火花加工不锈钢模具材料的电极选择提供了理论依据.     

电火花加工中减小电极损耗的方法和实验研究

制作一种电火花小孔加工用Cu-Ni复合电极,其原理是基于电镀层和基体材料性能的差异,改变电极材料电蚀性能,保证电极端面和侧面的均匀损耗。在D703F型高速电火花小孔加工机床上,用Cu-Ni电极加工1Cr18Ni9Ti不锈钢材料,与常用的普通铜管电极对比。结果表明:在相同的加工条件下,Cu-Ni复合电极的电极损耗明显降低,同时改善了因电极损耗引起的被加工工件的尺寸精度和形状精度。     

利用新型工作液和改进电极提高电火花加工性能的试验

针对电火花小孔加工中加工速度低、电极损耗严重、工件产生斜度和棱角变钝等缺陷,提出了改进小孔工具电极、研制新型工作液以提高电火花加工性能的具体措施,并在电火花机床上进行了试验。通过大量的试验研究得出:在相同的电参数下,与传统工艺相比,采用新型工作液作为介质并配有改进的电极进行电火花小孔加工时,其加工速度大幅提高、电极损耗与工件锥度有所降低,从而提高了电火花加工性能。     

分流法小孔电火花加工与试验

介绍一种等面积分流法的小孔电火花加工方法,分析等面积电极放电的电火花加工过程,重点研究在等面积电极条件下,等面积单电极与分流多电极加工对加工速度、电极损耗、放电间隙的影响。进行了验证性试验,研究结果表明：小孔分流法加工与单电极加工相比,使加工速度略有减小、放电间隙略有变小、电极损耗略有增加,加工效果具有一致性;分流法电火花加工有利于小孔电火花加工的尺寸控制,通过等面积分流法改变加工工艺,用电火花机床稳定加工参数进行小于机床稳定加工临界值的更小尺寸的小孔加工,是一种新的微小孔电火花加工方法。     

激光微涂敷层的电火花后处理及其加工性能

分析、测量了不同加工条件下的材料去除率、相对电极损耗和电火花加工表面粗糙度,并研究了表面微裂纹和微硬度分布。实验结果表明,不同的材料具有类似的电火花加工性能,材料去除率随脉冲电流的增加而增加,峰值电流比脉冲宽度对表面粗糙度的影响更显著。研究结果对于选择合适参数进行电火花后处理具有重要意义。     

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。     

电火花成型加工Inconel 718电极损耗及材料去除率研究

采用正交实验方法用铜电极对Inconel718合金材料进行电火花加工研究,研究了不同的加工参数(电流、周率、效率、间隙电压)对电火花加工Inconel718材料过程中的电极损耗和材料的去除率的影响,并对实验结果进行了主效应分析以及方差分析。结果表明:材料去除率随着电流和周率的增大而增大,电极损耗随着周率的增大而减小。在加工参数电流为10A,周率为100μs,效率为80%,间隙电压20V时获得较高的材料去除率;加工参数在电流为4A,周率为200μs,效率为20%,间隙电压20V时获得较小的电极损耗。     

QT700-2电火花加工工艺试验特征规律研究

综合应用单因素实验和正交实验对QT700-2进行电火花加工试验,在分析电火花加工QT700-2基础特征规律之上,考查了电规准对材料去除率、电极损耗等的影响规律。研究结果表明,采用紫铜电极负极性标准切入加工QT700-2时,在试验范围内,峰值电流对加工速度和电极损耗的影响最为显著;脉冲宽度在25～400μs范围内存在一个使加工速度最快的脉冲宽度ti;峰值电流虽然可以提高加工效率,但是会急剧加速电极损耗,在保证较低相对损耗比的同时提高加工效率,应首先考虑提高脉冲宽度。     

铝基碳化硅异形电极电火花加工技术研究

为了改善电火花深小孔加工过程中,因加工碎屑排出不畅而导致的加工速度慢、电极损耗严重等问题,制备螺旋、三沟槽和削边三种形貌的异形结构电极。在相同的加工条件下,以铝基碳化硅为实验材料,采用异形结构电极与圆柱电极分别进行不同深度下深小孔加工实验,对加工效率、电极损耗和深小孔内表面形貌三方面进行对比分析。实验结果表明:异形结构电极在深小孔的加工效率和电极损耗方面都优于圆柱电极;小孔内表面形貌方面:圆柱电极加工后的孔内表面附着碎屑较多。     

大深径比钨小孔的复合电加工工艺探索

文中针对高熔点、大深径比的钨小孔加工,结合电火花/电化学复合加工的特点,采用多项工艺措施,实现了大深径比钨小孔的低电极损耗加工,并给出了小孔加工深度与直径的变化趋势,还对电极的表面成分进行了分析,发现其表面附有的钨含量明显增加,证实了电极表面材料在弱电解质溶液中的动态变化,即电极低损耗的原因。     

微细小孔电火花加工用工具电极的制造

电火花加工在小孔加工中常被采用。但加工电极的制作十分费时,有时,高达实际加工小孔时间的数十倍至数百倍,而电火花加工的电极损耗又不可避免。为此,在实际生产中,因加工费用太贵而不被采用。本文就常用的小孔电极制造方法作了介绍和讨论,并推荐了一种较为先进的精密电极的快速制作方法。     

航空发动机高涡叶片气膜孔电火花加工工艺参数优化

高速电火花小孔加工是近年来一项新兴的先进制造技术。其原理是在旋转的中空管状电极中通以高压工作液,冲走加工屑,同时保持高电流密度连续正常放电。电极旋转可使端面损耗均匀,不致受高压、高速工作液的反作用力而偏斜。然而,在电火花小孔加工特别是深孔加工时,容易在工件上留下毛刺料芯以及被去除的工件材料的微小颗粒。     

功能梯度材料微细电火花电极损耗机理研究

论述了功能梯度材料Ni-TiN/Cu微细电火花电极的制备方法,并用实验的方法研究功能梯度材料层在电火花微细加工对电极损耗的影响。Ni-TiN/Cu微细电火花电极通过在圆柱铜电极外侧电沉积功能梯度材料层来制备,纳米颗粒TiN做为增强相。通过使用SEM分析功能梯度材料层的显微组织,使用光学显微镜测量电极加工孔质量与电极损耗情况,对比功能梯度材料电极与均质电极的电火花加工性能。在微细电火花加工中,功能梯度材料层可以有效的抑制高频脉冲条件下电极的损耗效应,改善电流密度分布,从根本上解决因尖端放电引起的电极形状变化问题,实现端面等损耗,保证了微细电火花加工电极的形状精度。实验结果验证了功能梯度材料作为工具电极在微细电火花加工应用的前景。