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.     

线切割加工SiCp／LY12复合材料的试验研究

研究了电参数对电火花线切割加工ＳｉＣｐ／ＬＹ１２复合材料的切割速度和表面粗糙度的影响;用扫描电镜分析了复合材料线切割加工表面的ＳＥＭ形貌。试验结果表明：峰值电流和脉冲宽度对切割速度和表面粗糙度有较大的影响,其次是加工电压;脉冲间隔对表面粗糙度影响不大,当其达到一定程度时,表面粗糙度基本不受其影响;选用较大的峰值电流和较短的脉冲宽度,可对复合材料进行较理想的电火花线切割加工。     

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...     

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。     

SiC增强铝基复合材料电加工性能研究

为研究电火花线切割电参数对加工SiC增强铝基复合材料加工过程的影响.文中通过加工实验,分析了电火花线切割电参数对加工SiC增强铝基复合材料加工效率和表面粗糙度的影响,表征了加工表面形貌.实验结果表明:电火花线切割加工5%SiC颗粒增强铝基复合材料,脉宽小于15μs时,加工效率随着脉宽的增加而提高;当脉宽增加至15μs时,其加工效率达最大值134.64mm~2·min~(-1),脉宽继续增加,加工效率下降.表面粗糙度随着脉宽的增加而增加;随着脉间的增加,加工效率急剧下降后趋于平缓,脉间增至25μs后,加工效率继续降低但变化不大.表面粗糙度随脉间增加在3.58~4.69μm之间无规律变化.随着峰值电流增加,加工效率及表面粗糙度呈线性增大.加工效率及表面粗糙度值随伺服电压的增加而降低.     

基于正交试验法优化电火花线切割加工参数的研究

利用正交试验设计的方法,对高速走丝电火花线切割加工中的峰值电流、脉冲宽度、脉间比和零件加工厚度等工艺条件进行了试验的优化设计.运用综合评分法对零件的加工速度和表面粗糙度进行了综合考虑,将多目标问题转化成单目标问题.考虑到线切割加工的非线性特点,利用二元表找出了交互作用下的各种因素的最佳水平.得出了电参数与加工速度和表面粗糙度之间的联系,为进一步研究电火花线切割加工工艺规律提供了基础.     

微细电火花线切割加工表面的支承与润滑特性

针对微细电火花线切割加工表面的微观特殊形貌,研究了该加工表面的支承特性和润滑性能,对微细电火花线切割加工的工程应用具有重要的参考价值.应用截面的二值图求得截面积,绘制微细电火花线切割加工表面的表面支承面积率曲线,应用MATLAB的PDETOOL工具箱得出微细电火花线切割加工单个微坑内的油膜压力场.结果表明,微细电火花线切割加工表面的峰谷分布比较规则,在支承面积率tp=49.228%时,水平截距c=8%,当tp=80%时,c=232%;微细电火花线切割加工表面的峰区材料体积增加迅速,表面具有较好的支承特性;表面越粗糙,表面的支承性能越差,而核心区液体滞留性越好;微坑储存润滑油,显著改善了加工表面的润滑状况;接触表面在油膜压力作用下接触均匀,对冲击压力有缓冲作用,提高了微细电火花线切割加工表面的耐磨性能.     

基于窗口无关均值滤波的MSR图像增强

为解决多尺度Retinex方法在运算中要多次运用高斯卷积,尤其是采用大尺度高斯核进行卷积获取图像低频信息时,运算速度将大大下降这一问题,根据大尺度高斯卷积模板具有均值模板的特性,利用量化的均值滤波近似大尺度高斯卷积,将卷积模板简化成均值模板,并提出一种与滤波窗口无关的快速均值算法.该方法引入了一个数组s用于存储窗口横向移动时每一列的数值,从而减少重复计算,大大提高滤波速度.以640×640大小的彩色图像为例,其处理速度仅为0.0867s,相比原始的MSR算法速度提高了732倍.试验分析表明,该方法即保证实现良好的图像增强效果,同时极大的提高了运算效率.     

正交与灰关联分析的电火花精加工多目标参数优化研究

为优化特种钢材料的电火花精加工工艺参数,采用正交设计与灰关联分析相结合的方法,研究了伺服电压、峰值电流、脉冲宽度以及脉冲间隔对材料去除率和表面粗糙度的影响,将多目标参数优化转化为单目标灰关联度优化,研究表明:影响电火花加工质量的主要因素依次为峰值电流、脉冲间隔、脉冲宽度和伺服电压.采用A2B2C2D3参数即伺服电压40V、峰值电流7A、脉冲宽度50μs及脉冲间隔100μs时,材料去除率为13.3mm3·min-1、表面粗糙度达1.4μm.采用正交与灰关联分析相结合的方法进行电火花加工多目标参数优化有效可行.     

新型模具钢电火花加工特性研究

塑料制品的广泛应用,促使塑胶模具的性能和质量要求也越来越高,为满足模具发展需要,模具材料行业推出了含微量氮元素的新钢种,使材料的韧性和耐腐蚀性得到改善,但用常规电火花加工方法进行加工,有时精修比较困难,甚至还会产生一些加工表面缺陷.针对新型含氮模具钢MIRRAX ESR进行了电火花加工特性试验研究,就加工电流、脉冲宽度等脉冲参数对其电火花加工效率、电极损耗及其加工表面粗糙度等加工性能的影响规律进行了探讨.     

二氧化硅粉末对电火花加工工件表面精度影响研究

随着电火花加工技术的不断发展,混粉电火花加工技术应运而生。本实验使用SEFN450精密电火花成形加工机床,对65Mn钢进行混粉电火花加工,通过实验得到最佳表面处理参数为:峰值电流4A,脉冲宽度3μs,脉冲间隔100μs,二氧化硅粉末浓度为25g/L。并利用正交试验法研究了二氧化硅浓度、脉冲宽度和脉冲峰值对工件表面精度的影响。     

半导体硅材料微细电火花加工技术

为了拓展微细电火花加工技术的应用领域,开展了半导体硅材料的微细电火花加工技术研究,从硅材料的抗腐蚀系数、掺杂浓度、掺杂类型以及硅材料的晶向特性等几方面对硅材料的微细电火花加工性能进行研究;在自主开发的微细电火花加工机床上进行了大量工艺实验,研究了不同加工规准下不同掺杂类型硅材料的微细电火花加工工艺规律,并与加工不锈钢材料的工艺规律进行对比分析;阐述了不同工作液类型对硅材料加工后性能的影响;在此基础上进行硅材料的微结构加工实验,给出加工实例.在N型硅和P型硅上分别加工出了最窄梁宽为23μm和12μm的微细梁,并在P型硅上实现了直径为0.15 mm的微半球以及外环直径为4mm,具有24个微型叶片的微型涡轮盘的加工.     

管电极微细电火花铣削加工

提出了采用对轴向损耗不敏感的微细管电极进行微细电火花分层铣削的加工方法,并对管电极在加工过程中的损耗特性进行了理论分析。在此基础上,分别采用铜管电极和实心电极进行了微细电火花铣削加工实验。结果表明:采用中空结构的管电极不仅减小了铣削过程中电极端部的损耗半径,提高了加工精度,而且简化了微细电火花铣削的分层策略和电极损耗补偿策略。     

工程陶瓷回转表面线电极磨削加工粗糙度预测模型

结合电火花线切割机床改进了具有跟踪电极的工程陶瓷回转表面放电磨削装置,利用该装置加工后的表面粗糙度受到3个主要因素的影响:峰值电流、脉冲宽度和脉间比。根据每种因素的不同水平,设计了16组正交试验,利用二次多项式响应面方法建立了3个因素与粗糙度之间的关系模型,即粗糙度预测模型。基于实际试验,将参数估计值和各因素的水平值代入模型,得到粗糙度预测值,进而将其与粗糙度测量值进行了对比。结果表明,所建立的粗糙度预测模型拟合效果良好,有助于工艺参数的选择与加工质量的控制。     

氧化铝颗粒增强铜基复合材料线切割加工研究

采用粉末冶金方法制备了Al2O3/CU复合材料.研究了电参数对复合材料线切割加工速度和表面粗糙度的影响;用扫描电镜分析了复合材料线切割加工表面的SEM形貌.结果表明:选用较大的峰值电流和较短的脉冲宽度,可对复合材料进行较理想的电火花线切割加工;复合材料加工表面是由相互重叠的放电凹坑和凸缘组成,表面粘附有基体金属的球形熔滴和Al2O3颗粒.     

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.     

45钢高速铣削表面粗糙度预测

为了提高高速铣削加工表面粗糙度预测的精确性以及模型的通用性,提出了一种基于粒子群最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)算法的高速铣削加工表面粗糙度预测方法。以工件硬度以及铣削参数为影响因素,采用回归分析方法、最小二乘支持向量机(LSSVM)以及PSO-LSSVM方法,分别建立了45钢高速铣削加工表面粗糙度预测模型,并对模型的预测精度进行了试验验证和对比分析。结果表明:相同样本条件下,回归分析方法的预测误差较大,PSO-LSSVM预测模型平均预测误差仅为LSSVM方法平均预测误差的50%。PSO-LSSVM预测模型具有较高的预测精度和泛化能力,能够准确地预测高速铣削不同硬度的工件表面粗糙度,同时为铣削参数的选择和表面质量的控制提供了依据。     

微坑超声复合微细加工试验研究

提出用超声复合电加工方法制作微小结构,并分析微细超声、超声复合电火花、超声复合电解微细加工机理;用微细放电组合技术制作多种截形微细工具电极;完善超声复合电加工试验系统,进行多种材料、形状微结构超声复合加工试验．结果表明：超声复合加工是制作硬脆材料微结构的有效方法;超声复合电火花加工金属材料微结构有良好的精度及稳定性;超声复合电解加工具有效率高、精度好的技术优势．     

提高电火花加工表面性能的新方法—粉末加工法

针对电火花成形加工的缺点,介绍了一种提高电火花成形加工表面性能的新方法－“粉末加工法“的成形机理,加工情况及加工性能。该方法能降低电火花成形加工表面的粗糙度值,对硬度,耐磨性,耐蚀性等有所提高,并可消除表面裂纹。     

特种材料的混粉电火花曲面加工技术

对含钨的特种材料进行混粉电火花曲面加工工艺研究,用所研制的加工装置,成功加工出粗糙度值<0.3μm的φ20 mm的三维球冠曲面,通过对加工表面的形貌观察和腐蚀实验,对其表面特性进行分析,并在工件截面上发现明显的耐腐蚀"白层",结果表明混粉电火花加工方法具有较高的耐蚀性和较低的表面粗糙度值,在特种材料的加工领域具有广阔的应用前景.