电极材料对极间放电电压及加工特性影响

电火花加工技术具有良好的加工性能,在制造领域受到越来越多的关注,然而由于其加工理论滞后于实际生产,影响了其在实际生产中的进一步应用。选用五种不同配比电极材料进行电火花加工实验,测量其稳定加工时的间隙放电电压;并进行相应的加工特性实验,论证电极材料对极间放电电压和加工特性的影响。实验结果表明:在稳定加工中,极间放电电压基本保持不变,而且随着材料和开路电压的不同,极间放电电压随之变化,当选用Cu75W为电极材料时,极间放电电压达到最高值,从而影响了最终的加工特性。     

电火花微精加工中的极间电容放电

本文推理了电容放电特性参量,讨论了极间电容放电影响下的临界加工面积问题。     

电火花微精加工中的极间电容放电

本文推理了电容放电特性参量,讨论了极间电容放电影响下的临界加工面积问题。     

电火花加工小电流放电的统计分析

研究小电流维持放电条件，通过不同电流下，放电维持时间的统计分析，首次将电流-放电时间平面划分为熄火、随机过渡和稳定放电三个区，从而确定了电流控制策略的作用范围。     

微细电火花加工中电极损耗机理的研究

微细电火花加工中,因电极损耗引起的电极尺寸和形状的变化严重影响被加工工件的尺寸精度和形状精度。在实验基础上分析了电极损耗的变化过程,并借助有限元方法和电磁理论研究了产生电极损耗的机理。研究表明：电场集中是棱边损耗的根本原因,一定阶段后电极形状趋于稳定;击穿放电产生的超高频电流使电极横截面上的电流在边缘的集中是发生二次放电的主要根源。     

金刚石烧结电极放电烧蚀加工蚀除机理

为了提高电火花加工效率,采用内部随机分布金刚石颗粒的管状烧结磨头作为放电诱导烧蚀加工电极。首先利用烧结电极金属基体和钛合金材料产生电火花诱导放电,通过电极内部进气孔冲入助燃氧气,使材料表面产生电火花诱导烧蚀。其次利用电极中的金刚石颗粒在线修整烧蚀加工的氧化表面,提高烧蚀效率及表面质量。对钛合金TC4进行钻削试验,从高效烧蚀加工及金刚石颗粒修整作用两个过程分别对该加工方法的微观蚀除机理做了具体分析,并与常规电火花钻削、紫铜电极烧蚀钻削进行对比,分析了材料去除率、表面质量等指标。结果表明,在相同试验条件下,金刚石烧结电极的烧蚀加效率是常规电火花钻削加工的14.5倍,并获得了近似机械加工的表面质量。     

基于单脉冲放电的钨微细电极快速成形方法及其应用研究

在传统电火花加工的基础上,通过单脉冲放电方式,在钨细线电极的端部瞬时成形出一个微米级的微细电极。运用试验研究详尽分析了各主要加工参数,如电极材料、加工极性、工作液介质、放电持续时间和峰值电流等对微细电极的成形影响,得出了微细电极瞬时成形的基本规律。此外,在试验的基础上对微细电极成形的机理进行了初步探讨,并对成形后的电极进行了能谱分析。通过本方法可以在直径0.125 mm的钨丝端部瞬间得到长350 μm,直径30 μm左右的微细电极,用该电极成功地完成了多个微米级微细孔的加工。微细电极的尖端半径约为100 nm,可作为扫描仪器和检测仪器的微细探针。极大地提高了微细电极或探针的成形效率,有望成为微细电极和微细探针制备的有力手段之一。     

电火花微细孔加工电极损耗实验研究

用实验的方法研究电火花微细加工中放电能量在极间的分配和对电极损耗的影响，并研究式具电极材料和工件材料对电极损耗的影响，实验表明，从减小电极损耗，增加有用功率出发，电火花微细加工应使用微能窄脉冲电源。     

半导体放电加工中接触电阻的影响因素研究

从理论上分析了产生接触电阻的原因,建立了切割回路中的导电原理模型。分析了如进电方式、进电材料、接触压力等因素对接触电阻的影响。实验结果表明:选择进电材料时,进电材料的功函数与所要加工的半导体的功函数尽量接近;选择接触形式,两个材料接触时要形成面接触,同时在允许的范围内尽量增大接触压力来减小接触间隙,这样会得到更小的接触电阻。     

电火花加工中电极间放电状态对加工稳定性的影响

分析了对电火花加工中的放电脉冲波形,讨论了各种的脉冲波形及其放电状态对加工稳定性的影响。由实测的放电电压看出,理想的火花放电维持时间很短,由于各种不利因素的存在,大部分时间内,加工是火花放电、过渡放电、电弧放电交替地概率性地出现。一般情况下,过渡放电和电弧放电约占整个脉冲数量20％-50％,当非火花脉冲数大于50％时,加工将不能正常进行,最终导致不能加工。     

单晶硅电火花铣削电极表面覆盖效应研究

对单晶硅电火花铣削过程中电极表面出现的覆盖层进行了分析,分析结果表明,该覆盖层的主要成分是SiO2。实验证明,SiO2是加工过程中电化学反应的产物。研究了电参数对SiO2覆盖层厚度的影响规律。研究结果表明,可以通过控制SiO2覆盖层的厚度来保护电极和补偿电极损耗,实现低损耗甚至无损耗的单晶硅电火花铣削加工。     

单晶硅放电蚀除机理研究及有限元分析

提出了单晶硅电火花加工蚀除机理假设,认为热应力在放电蚀除过程中起主要作用。建立了单晶硅电火花线切割放电模型,利用有限元法模拟了在单脉冲放电条件下单晶硅的温度场及热应力场分布。分别计算了单晶硅在温度场和热应力场作用下的蚀除量,并与实际放电切割蚀除量进行了对比,结果表明,实际蚀除量近似等于模拟得到的温度场与热应力场蚀除量之和,验证了对单晶硅电火花加工蚀除机理所作假设的正确性。     

大面积钛合金电火花加工放电产物运动规律研究

在大面积钛合金电火花加工过程中,容易造成电蚀产物聚集且不易冷却从而产生集中放电、拉弧及短路现象,严重的甚至会烧伤工件的表面。因此,为了实现持续稳定的正常火花放电,在放电过程中放电点的位置分布必须均匀。电火花放电产生的气泡及加工屑是影响放电点分布均匀性的关键因素。为此,首先通过计算流体动力学软件Fluent对气泡的运动规律进行了仿真分析,然后通过高速摄像机拍摄透明电极下气泡的运动规律验证仿真的可靠性。结果表明气泡在间隙内的运动经过了膨胀、收缩及破裂的过程。通过试验对脉冲放电产生的加工屑颗粒的直径分布及数量进行了研究,并对加工屑在放电瞬间的抛撒机理做出了合理的假设,建立了电火花加工过程中放电间隙流场的气液固混合相三维模型,仿真分析了气泡运动对加工屑运动的影响规律。研究发现加工屑在气泡内部时,由于空气对加工屑的阻力小于工作液对气泡膨胀的阻力,加工屑快速向气泡的边界靠近。而当加工屑穿透气泡的边界进入工作液中后其速度迅速降低,且随着气泡的收缩逐渐靠近放电发生的位置。因此可以通过改变脉冲间隔实现控制气泡的大小及加工屑的分布,从而可以有效避免集中放电提高放电点分布的均匀性。     

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。     

线电极放电铣削凹坑的材料去除率规律研究

线电极放电铣削加工是一种新型电火花铣削技术，它的最大优点是可通过线电极的缓慢移动来补偿加工中的电极损耗。在其加工过程中，由于较多的参数影响（包括电参数和非电参数）及复杂的放电机理，要获得理想的加工效果相当困难。为此，本文通过试验对线电极放电铣削材料去除率进行了初步研究。     

一种新型卧式微电火花机床的设计与实验研究

针对微电极制作的效率问题,提出了一种快速在线微电极加工成形的方法,设计了一种新型卧式微电火花机床。该机床由金刚石砂轮超精密在线电极磨削、线电极电火花在线电极磨削共同完成微米级电极的高效精密制作,该机床组成部分还包括基于CCD的在线光学尺寸检测与测量系统、精密运动与进给系统、纳秒级独立式脉冲放电电源与放电状态检测反馈系统组成。在该机床上进行了微电极制作、微小孔加工以及微电火花铣削等实验,加工出直径为15μm微细轴和直径为50μm微小孔。     

高速走丝气中电火花线切割模具钢的研究

对高速走丝线切割机床进行了气中和液中的加工工艺对比分析。实验结果表明，采用气中切割加工工艺，可提高其加工工件的切割速度和表面质量。     

复合运丝型电火花线切割加工参数分析与研究

提出了一种新型电火花线切割机床,即电极丝作往复直线运动的同时还绕自身轴线高速旋转的复合运丝型线切割机床。介绍了该类机床与其他线切割机床加工的基本工艺指标。通过与高速走丝电火花线切割机床比较实验,分析了脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲峰值电流等电参数对加工工艺指标的影响,实验表明这种独特的复合运丝方式在降低表面粗糙度、提高加工精度等方面较传统运丝方式具有较大的优越性,且机床结构较为简单,对于各种工艺参数和电参数具有更加广泛的适用性,具有进一步研究和推广价值。     

基于线电极的电火花铣削加工及其脉冲能量控制

介绍了基于线电极电火花铣削加工的产生背景及其基本原理,分析了在该加工中对单个脉冲放电能量进行控制的必要性,研制出了通过控制放电持续时间来控制脉冲能量的能量控制型脉冲电源,并给出了其放电脉冲波形。     

超声振动改善气体介质电火花加工的机理研究

提出了超声振动-气体介质电火花复合加工技术,在简述其加工原理的基础上分析了超声振动在改善气体介质电火花加工中的作用,以及相关的理论机理。实验结果表明,附加超声振动能改善放电间隙状态,减少短路、拉弧现象,提高了材料的去除率。进行了超声振动-气体介质电火花加工单脉冲实验设计。