微细电解线切割加工控制系统

微细电解线切割加工是一种微细加工新方法。本文基于电化学原理,分析了微细电解线切割加工控制系统的要求,利用虚拟仪器设备搭建了加工控制系统,并在Labwindows/CVI软件平台上设计了控制系统软件。本系统通过控制线电极按照DXF图形文件中的轨迹伺服进给,电解腐蚀工件材料达到制造微小零件的目的。试验表明本系统具有稳定可靠、硬件简单、灵活性好等特点。     

微细电解线切割加工的基础研究

基于电化学原理，讨论了纳秒脉冲电流微细电解线切割加工的机理，建立了微细电解线切割加工数学模型；采用电化学腐蚀原理对微米尺度线电极进行在线制作，建立了微细电解线切割加工试验系统，并进行了微细电解线切割加工试验，切割出带90°直角的微结构，其切缝宽度为30μm。     

电解线切割加工技术试验研究

分析了应用电解线切割加工工艺在厚不锈钢板上加工高深宽比结构的可行性。为解决加工高深宽比结构时的排屑问题,在分析该工艺特点的基础上,采用了轴向冲液的方法。在自行搭建的加工系统中,进行了不同加工参数的一系列试验,以研究加工电压、电极丝进给速度、电解液浓度和冲液速度对该工艺的影响。最后,对电解线切割加工参数进行优化,加工出了缝宽为160μm、深宽比高达30的微型花键。     

阳极振动辅助微细电解线切割技术

在微细电解线切割加工过程中,工具线电极与工件之间的加工间隙在微米量级,因此,电解加工产物的及时输运是微细电解线切割加工中极为关键的问题。提出在线电极进行轴向往复运动的同时叠加阳极低频微幅振动的方法,促进加工间隙内产物排出,提高加工精度与加工稳定性。探讨加工间隙内电解产物影响微细电解线切割加工精度的机理,研究线电极往复运动条件下阳极振动对加工间隙内产物排出效率的影响。试验结果表明提高阳极的振动频率和振动幅值可以改善微细电解线切割的加工精度和加工稳定性;阳极叠加振动较阳极无振动的切缝更宽、更均匀。采用优化参数加工出宽度4.28 μm的微缝、微槽以及方螺旋结构。     

基于线电极原位制作的微细电解线切割加工

微细电解线切割加工是一种微细加工新方法。从理论上分析了线电极直径大小对微细电解线切割加工精度的影响,提出了原位制作微米尺度线电极的方法,并制作出直径5μm的钨丝线电极。通过电解线切割加工试验,加工出缝宽为20μm左右的微型桨叶结构和曲率半径在1μm以下的微细尖角结构。     

超短脉冲电流微细电解加工技术研究

利用电化学腐蚀方法,在自制的电解加工机床上连续实现微细工具电极的制作和工件的加工,通过试验研究了超短脉冲的电压幅值和脉冲宽度对侧面加工间隙的影响。结果表明,减小脉冲宽度,降低加工电压,可以提高微细电解加工的精度。利用优化的加工参数,进行了微小孔加工、微细直写加工以及成形电极微细加工的实验。     

镍基高温合金微细电解铣削加工实验研究

针对高深宽比、复杂结构的微型腔,提出了分层电解铣削的工艺。在三轴联动微细加工平台上制作了柱状的微细电极,并在镍基高温合金上进行了微细电解铣削加工实验。研究了加工电压、脉冲参数、不同电极直径对加工精度的影响规律,成功地加工出二维结构和三维型腔。该工艺加工精度高、加工稳定性好。     

微细电解加工实验研究

采用基于电化学腐蚀法制作直径80μm、长度3000μm的微细电极,分别使用微细圆柱电极和微细螺旋电极进行了加工实验,实验研究丧明微细螺旋电极在孔和槽的加工中比微细圆柱电极具有更快的加工速度以及更小的加工间隙.螺旋结构在加工中有助于排出加工间隙内电解产物,显著地提高了加工效率、加工精度及加工过程的稳定性.     

微细电解加工技术发展现状

介绍了电解加工技术的研究现状与发展,从掩膜微细电解加工、脉冲电流电解加工、电液束电解加工、约束刻蚀剂层加工等方面论述了微细电解加工技术,并对影响微细电解加工的因素进行了分析。     

微细电火花线切割加工关键技术

在分析微细电火花线切割加工特点的基础上,对获得高精度、高表面质量工艺指标的关键技术进行了研究。其中重点对微能量脉冲电源、恒张力走丝系统、偏开路伺服控制策略、基于压电陶瓷电动机的微驱动进给系统、智能工艺规划系统和加工工作液间隙特性等关键技术进行了研究,解决了微小复杂零件难以切割的问题,并且获得高质量微小复杂零件,最终满足了微细电火花线切割加工的需要。     

复杂微小零件的微细电火花线切割加工技术研究

在分析微细电火花线切割加工特点的基础上,对获得高精度、高表面质量加工指标的关键技术进行了研究.重点对微能脉冲电源、智能工艺规划系统和加工工作液间隙特性等关键技术进行了研究,解决了微能脉冲电源能量精确可控以及微小复杂零件加工工艺规准的智能决策问题,满足了微细电火花线切割加工的需要.     

高弹性合金材料的微细电解铣削加工技术研究

高弹性合金材料微小型零/部件在航空航天、精密仪器等领域的使用越来越广泛。针对传统方法加工高弹性合金材料微小型零件比较困难的问题,利用纳秒脉冲电源微细电解铣削加工技术对其进行了研究。介绍了微细电解铣削加工技术的原理和实验装置;研究了微细工具电极的在线制备方法和主要工艺参数对微细电解铣削加工精度的影响;并进行了两种典型微小结构的综合加工实例验证。研究表明,利用纳秒脉冲电源微细电解铣削加工技术可以加工出具有良好质量的高弹性材料微小结构。     

电解加工在微细制造技术中的应用研究

电解加工是利用阳极金属电化学溶解原理来去除材料的制造技术,这种微去除方式使得电解具有微细加工的可能,这里着重探讨了高频窄脉冲微细电解加工技术、电液束微细电解加工技术和利用电解制备微细电极的工作原理,技术特点,应用领域和加工精度,并详细的讨论了目前微细电解加工脉冲电源和加工设备的研制和发展。     

微细电火花线切割加工误差分析

微细电火花线切割加工过程中,加工时施加的张力、火花放电引起的放电力、材料蚀除过程中的爆炸力以及放电通道中的瞬时压力等共同作用使电极丝产生偏移,从而引起加工误差,影响加工精度。为了减小加工误差,从材料力学的角度分析了丝的变形大小以及来源,得出减小误差的方法。此外从几何角度分析拐角切割的形位误差,提出通过精确控制导向器的轨迹来满足加工精度要求的方法,为自适应控制提供了理论依据。     

气膜屏蔽微细电解加工方法研究

为实现金属表面微结构高精度、高效率、稳定加工,结合微细电解加工技术和气膜保护原理,提出了一种新的加工方法——气膜屏蔽微细电解加工。对气膜屏蔽微细电解加工时气泡产生的分布规律、保护气膜对水跃现象的影响、微凹坑成形形貌进行分析。结果表明,采用相同加工参数下,气膜屏蔽微细电解加工方法相对电化学射流加工方法,加工出的微凹坑表面粗糙度降低了29.4%、深径比增加了85%、杂散腐蚀减少,进一步验证了所提出加工方法的优越性。     

气中微细电火花线切割加工实验研究

气中微细电火花线切割加工用气体作加工介质,可加工难切削材料、复杂零件,具有低应力、无毛刺等特点。研究了气中微细电火花线切割加工中开路电压、极间电容、气压以及相对进给速度对试件切槽宽度和表面粗糙度的影响。实验结果显示：气压、相对进给速度和极间电容对切槽宽度和表面粗糙度有明显影响,开路电压的变化对加工结果产生有限影响。     

阳极振动往复运丝微细电解线切割试验研究

电解加工产物的及时输运是微细电解线切割加工中亟待解决的问题。提出通过线电极往复运动和工件低频振动共同强化加工间隙内传质过程来提高微细电解线切割的切缝质量的方法;构建了线电极往复运丝、工件振动的微细电解线切割试验系统;采用正交试验方法,分析了线电极运丝幅值、运丝频率、工件振动幅值和振动频率4个因素对切缝平均宽度和切缝轮廓均匀性影响的主次和趋势,并筛选出了优化的线电极运丝和工件振动参数;采用优化参数加工出了结构清晰、完整的微梁结构。     

微细群缝的精密电解加工研究

以某辐射状分布微细群缝结构的电解加工为研究对象，讨论了电解液、工件材料、加工速度等因素对加工精度的影响，结合研制的加工电极设计流场分布，优化加工参数，实现了以较高的效率加工出缝宽小至0．27mm的微细群缝结构，缝宽一致均匀，加工稳定性和重复性均好。     

加工电压对微细电解加工凹槽的影响研究

采用电解加工方式对模具钢进行微细电解加工,主要研究加工电压对电解深度和侧蚀量的影响。利用单因素方差分析法对因素水平进行显著性检验,采用Origin Pro8.0软件分别拟合加工电压对电解深度、侧蚀量的影响曲线,并进行分析。实验分析表明,加工电压对电解深度及侧蚀量有显著性影响。在电解温度(30℃)进行微细电解加工时,电解深度随加工电压的增大而增大;在同样的加工参数下,侧蚀量随加工电压的增大先快速增大后缓慢增加。     

弹性材料微小方孔的微细电解铣削加工技术研究

高强度、高硬度弹性材料3J21微小方孔是航空、仪器仪表、模具等行业中常用的结构且加工困难。分析了难加工金属材料微小结构常用的加工方法,阐述了微细电解铣削加工的原理和实验系统,在研究微细圆柱电极在线制备基础上,利用回形单一加工、折线粗加工结合回形精加工2种方案进行了难加工材料3J21微小方孔的微细电解分层铣削加工研究,加工得到具有较高精度的微小方孔。研究表明,直流电源折线粗加工结合纳秒脉冲电源回形精加工方法所加工的微小方孔菱角分明、结构规整,具有较高的加工精度和表面质量,且无加工变质层和残余应力,是实现高弹性材料3J21微小结构加工成形的一种理想方法。