微细电火花线切割表面三维粗糙度的结构性参数

针对微细电火花线切割加工(MWEDM)表面各向同性的三维微观形貌结构特征,引入圆形度和二阶中心矩的表征算法,更准确地描述MWEDM表面纹理的复杂程度,简化了计算过程;用高斯曲率取代平均曲率表征表面的凹凸特征,使计算不受测量方向的限制,提高了计算准确性和精度;用分水岭算法分割表面几何要素,实现表面凸峰的准确计数,精简了表征参数。经过改进之后的三维粗糙度的结构性参数,对于评定各向同性的MWEDM表面,参数更加简化,表征更加准确。     

微细电火花线切割加工装置及应用

开发了一套微细电火花线切割加工装置.主要由精确可控微小放电能量的脉冲电源、加工状态在线检测与控制系统、基于压电陶瓷驱动的精密伺服控制系统和恒张力走丝系统等关键技术构成.利用直径为30μm的微细电极丝,加工出微小槽的最小宽度<38μm,表明放电间隙≤4μm,并且白层厚度<2μm,表面粗糙度Ra≤0.1μm.给出了微小齿轮以及各种各样的异型孔加工实例,证实该设备具有较广泛的实用性.     

微齿轮轴的微细电火花加工

采用微细电火花铣削与微细电火花线切割组合加工复杂微小零件。以带轴的微小齿轮为例,在分析其结构特点及微细电加工特性的基础上,规划了微小齿轮轴的组合电加工工艺流程,分析了组合加工中的精度和效率,实现了节圆直径为350μm的微小齿轮轴的制造。     

电火花加工表面三维粗糙度的评定基准与评定参数

针对电火花加工表面的特征,分析目前采用切削加工表面粗糙度的评定方法来评定电火花加工表面三维粗糙度的不合理之处,提出改用实际表面算术平均偏差R_(at)和实际表面最大高度R_(yt)两个评定参数来综合评定,并给出相应的取样面积、评定面积和评定基准面及R_(at)和R_(yt)的定义.     

电火花线切割加工工艺参数对工艺指标影响的研究

为了更好地分析和研究电火花线切割技术,结合国内外学者的研究进展,全面分析与总结了线切割加工工艺参数对工艺指标的影响规律及工艺参数的优化方法。通过单因素实验法分析了电火花线切割中脉冲宽度、放电间隙、电流与电压等电参数对工艺指标的影响规律;系统分析了运丝速度、功率放大管、变频值和电极丝等非电参数对工艺指标的影响规律;在多参数耦合作用下,分析了各参数对重要工艺指标的影响及工艺参数优化,结果发现电参数对切割速度和表面粗糙度的影响比非电参数更加明显。通过对近年来电火花线切割加工工艺参数对工艺指标影响的相关研究的分析与总结,为线切割加工技术的发展提供有益参考。     

MWEDM表面三维粗糙度的小波评定基准面

针对目前三维粗糙度小波基准面分析中,最优小波基的选择和小波分解次数的确定主要依据经验确定的问题,通过比较微细电火花线切割加工表面三维形貌的小波重构精度选择最优小波基.根据小波变换能量守恒特征,小波在分解单一信号时,其分解能量服从指数分布的方法确定三维粗糙度小波基准面的分解次数,提取出微细电火花线切割加工表面三维粗糙度小...     

极端工况静压支承润滑状态的微间隙油膜形貌表征

极端工况条件下静压支承运行过程中的极易发生摩擦学失效且润滑状态极难获得,为解决此技术难题,设计一种新型油垫可倾式静压支承结构,形成静动压混合推力轴承,提出利用微间隙油膜形貌来表征静压支承润滑状态的想法。针对新型双矩形腔油垫可倾式静压支承,建立温升和功耗、热固耦合变形、流固耦合变形及油膜形状等数学模型。分析极端工况下微间隙油膜温度场和油膜压力场分布特征,求得摩擦副热力耦合变形,获取三维油膜形貌,判断静压支承润滑状态。搭建油膜厚度测量装置,获得油膜厚度状态,验证理论分析和数值模拟所获得的油膜形貌的正确性。结果表明：极端工况下该结构润滑效果大大改善,轻载高速时热变形起主导作用,油膜厚度差异较大。低速重载时力变形占主导地位,油膜较平滑。油腔外侧封油边交角处变形最大,此处油膜最薄,易发生摩擦学失效。     

表面织构参数对径向轴承流体动力润滑特性的影响

为研究表面织构参数对径向滑动轴承流体动力润滑特性的影响,建立了基于经典雷诺方程的表面织构润滑计算模型,设计了具有不同分布位置和几何参数的长方体形状的表面织构,在施加雷诺边界条件的情况下使用有限差分法求解雷诺方程,分析了织构参数对轴承静态特性的影响作用,其静特性参数包括偏心率、偏位角、最大油膜压力、最小油膜厚度、摩擦力及轴承两侧泄油量。数值计算的结果表明:表面织构可以明显改变油膜压力的分布情况,尤其当织构分布在压力下降区和最大压力附近时;与光滑轴承相比,油膜的压力分布有显著的变化,通常分布在轴承上游的织构,可以使油膜压力的峰值增大。此外,织构在轴承表面的分布位置对轴承的其他静态特性有着不同的影响。     

高速铣削加工仿生表面的磨损特性分析

自然界中一些生物体由于其体表独特的微观结构可以使其在土壤中穿梭自如,这种微观结构使生物体表面有着耐磨、减阻的特性。为探究仿生表面的磨损性能,以蜣螂体表结构为仿生原型,通过高速铣削淬硬钢实验,结合已加工表面与仿生原型表面结构几何参数的对比,获得高速铣削仿生表面,并通过摩擦磨损实验分析其磨损特性。对磨损程度指标结果对比后发现:符合蜣螂体表结构几何参数的四边形凹坑形貌的耐磨性优于其他凹坑表面形貌,其中四边形凹坑形貌长宽比近似为2时,也就是行距与每齿进给量比值为2时,其耐磨性最好。     

刀具振动与加工表面形貌分布特性的关联分析

为探究大螺距螺纹车削加工中刀具振动对加工表面形貌沿工件轴向分布特性的影响,进行螺距16 mm外螺纹的车削实验,获取刀具振动时域特征参数和加工表面形貌特征参数沿工件轴向分布的行为序列;采用灰色关联分析方法,研究刀具左刃、右刃切削大螺距螺纹时,沿切深方向、切削速度方向和轴向进给方向上刀具振动对螺纹面加工表面形貌分布特性的影响;对比两次不同切削方案的实验结果发现,刃口半径、后角和切削次序等参数直接影响刀具振动与加工表面形貌分布特性之间的关系,调整上述工艺参数可改变刀具振动对加工表面形貌的影响特性。     

Surface performance of workpieces processed by electrical discharge machining in gas

The surface performance of workpieces processed by electrical discharge machining in gas(dry EDM)was studied in this paper.Firstly,the composition,micro hardness and recast layer of electrical discharge machined(EDMed)surface of 45 carbon steels in air were investigated through different test analysis methods.The results show that the workpiece surface EDMed in air contains a certain quantity of oxide,and oxidation occurs on the workpiece surface.Compared with the surface of workpieces processed in kerosene,fewer cracks exist on the dry EDMed workpiece surface,and the surface recast layer is thinner than that obtained by conventional EDM.The micro hardness of workpieces machined by dry EDM method is lower than that machined in kerosene,and higher than that of the matrix.In addition,experiments were conducted on the surface wear resistance of workpieces processed in air and kerosene using copper electrode and titanium alloy electrode.The results indicate that the surface wear resistance of workpieces processed in air can be improved,and it is related with tool material and dielectric.