用正交试验分析电参数对小孔圆柱度的影响

为实现电火花加工小孔圆柱度误差的合理控制,通过工艺试验研究了放电参数与小孔圆柱度间的规律。提出了多截面直角坐标测量方法,用线切割对已加工小孔的工件进行轴向和径向切割,以产生反映小孔特征的母线基准和圆基准;然后,用万能工具显微镜对这两个基准上的特征点进行测量,最终实现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3个参数的影响较弱;实验获得了以圆柱度误差最小为评价目标的一组放电参数:开路电压110V,电流0.6A,脉宽150μs,脉间120μs,抬刀周期1+2s。验证实验得到了平均半径为0.30184mm的小孔,其圆柱度误差为0.021mm,说明用该方法控制电火花加工小孔的圆柱度是有效的。     

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。     

超声振动辅助电火花微小孔加工中超声参数对加工效率的影响

利用研制的超声振动辅助电火花微小孔加工系统进行加工试验,研究了超声波激励电压的频率、幅值、脉宽与脉间对复合加工微孔的影响。为了考察加工效果,与传统电火花微孔加工试验进行了对比。试验结果表明,超声能显著改善极间工作液的循环,占空比为1/2时加工效率最高,超声激励电压、激励频率与加工时间成浴盆曲线关系,合理选择超声波参数可以有效提高加工效率。     

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。     

电火花加工单脉冲放电通道直径扩展规律研究

电火花加工的加工表面是由一系列的脉冲放电凹坑叠加而成的,因此研究单脉冲放电通道直径的扩展规律,对研究电火花加工的工艺规律以及加工表面质量预测等具有非常重要的意义。研究脉冲放电通道的形成与扩展机理,讨论电压、极值电流、脉宽等放电参数对放电通道直径扩展的影响,并根据理论推导建立了单脉冲放电通道直径扩展的数学模型。以煤油作为电介质工作液开展了单脉冲放电试验,使用超景深显微镜对单脉冲放电凹坑的直径进行了测量,并把测量得到的单脉冲放电直径数据代入建立的数学模型进行回归求解。回归公式的计算值与试验测量得到的单脉冲直径数据吻合度较高。     

正交磁场对电火花单脉冲放电间隙的影响

通过普通电火花单脉冲放电（EDM）与磁场辅助电火花单脉冲放电（MF-EDM）放电间隙对比试验,分析得出不同磁感应强度、开路电压、放电电容及电极外伸端长度对磁场辅助电火花加工放电间隙的影响规律。试验发现：随着磁感应强度的增大,放电间隙增大;开路电压和放电电容对放电间隙的影响较小;随着电极外伸长度的增大,放电间隙变小。最后对试验数据进行部分析因分析,得出磁场辅助电火花加工中影响放电间隙的主要因素为磁感应强度、电极外伸长度及其交互耦合作用。     

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。     

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。     

压电自适应微细电火花加工技术

针对微细电火花加工技术的特点,开发、研制了新型的压电自适应微细电火花加工装置,介绍了该装置的结构和工作原理,分析了压电致动器的性能以及放电间隙与开路电压的关系,并利用该装置进行了试验研究。试验结果表明该加工技术可以实现放电间隙与放电状态的自适应调节,加工效率较高。     

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。     

送丝滚轮电火花修棱加工技术研究

研究开发的送丝滚轮电火花修棱加工系统,主要由单片机控制装置、CNC电火花加工装置、送丝滚轮自动分度装置等部分组成,应用该系统对送丝滚轮电火花修棱加工进行了工艺试验研究.     

基于Linux的微细电火花加工数控系统的研究

为了满足微细电火花加工高精度、高灵敏度和强实时性的运动控制要求,提出了以可编程多轴控制器为下位机、PC和Linux为上位机的体系结构,进行了六轴联动微细电火花加工数控系统的软硬件设计.为了解决微细电极在线制造和补偿等技术难题,该数控系统集成了机器视觉功能,基于V4L2应用程序接口开发了图像采集程序,基于OpenCV开发了图像处理程序,通过Canny边缘检测算法,提取了微细电极的边缘轮廓,可以在线观察和测量微细电极.此外,基于Lex和YACC设计并实现了数控代码解释器.     

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。     

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。     

开放式体系结构的数控系统设计

设计了一种基于DMC300运动控制卡的超声振动一电火花复合加工开放式体系结构的数控系统,介绍了DMC300运动控制卡的工作原理和特点,给出了硬件的联接线路,用C builder6.0编写了相应的软件。     

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.     

立式回转电火花线切割加工新技术

将回转电火花加工用于线切割中是一种新兴的加工方法。文中提出了一种立式回转电火花线切割加工新技术,扼要介绍了该技术的提出背景,指出了该技术的显著特点,还详细分析了这些特点的原因。     

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。     

楔横轧辊形模具钢的线切割模型工艺试验研究

按照正交规划试验表，对电火花线切割加工低合金铸钢-ZG55CrMnMo进行切割试验分析了工艺参数与工艺指标之间的关系，得出了生产率指标和表面粗糙度指标的数学模型，为实际生产加工切割低合金铸钢锻模提供了依据。