基于STM32的振动式循环脉冲电解控制系统设计

设计了以STM32为控制器、以触摸屏为人机界面的振动式循环脉冲电解控制系统。该系统采用伺服电机编码器反馈脉冲信号控制脉冲电解的加工角度范围,即当反馈脉冲个数处于某一区间时,进行脉冲电解加工,在区间以外时停止脉冲电解加工,从而实现小间隙加工、大间隙冲刷功能。此外,通过相应硬件和软件设计实现两台电机同步转动、平滑加减速和准确回零等功能。应用该系统能有效提高脉冲电解的实时性、准确性和加工质量。     

叶片脉冲电解加工过程的多场耦合模拟

与电火花加工相比,高频脉冲电压电解加工在加工精度、质量、稳定性及效率等方面有着明显改善。在建立三维航空叶片电解加工区域的基础上,进行了高频脉冲电压电解加工的电场、流场与温度场的多场耦合仿真,对比验证温度耦合热传递,推导说明在脉冲电压电解加工过程中电导率和气泡维持稳定的作用。     

管状电极电解小孔变压力场研究

在大量管状电极脉冲电解加工小孔试验的基础上,研究分段式增加电解液压力作用下管状电极电解小孔形状精度及间隙电流的变化.从电解加工理论出发,分析试验数据得出:随着电解小孔加工深度的增加,分段式提高电解液压力可提高管状电极脉冲电解加工的形状精度,提高加工的定域性.     

脉冲振动电解加工对圆柱型面复制精度的影响

开展了不锈钢材料脉冲振动电解加工的试验研究,设计了试验所需的工装夹具、工具电极和电解液流场。采用圆柱型面的工具电极电解加工不锈钢工件,通过对比试验分析了直流匀速进给电解加工和脉冲振动电解加工的精度差异,并优化了加工参数,获得了较佳的进给速度和脉冲电流占空比。对比二种加工方式证明脉冲振动电解加工能有效提高电解加工精度。     

超声扰动电解液电解加工小孔的实验研究

加工间隙是影响电解加工精度的重要因素之一,选择小的加工间隙可以提高加工精度,但是由于加工间隙过小,电解产物不能及时排出,会引起火花或者短路。针对这一问题,研究了不同的脉冲频率下超声扰动电解液及常规电解加工、对侧面间隙、加工速度以及加工精度的影响。研究表明:超声扰动电解液改变了加工间隙的流场,使得间隙内电解产物及时排出;和常规电解加工小孔相比,减小了加工间隙,提高了加工速度、加工精度。     

钛合金叶栅套料电解加工表面质量研究

针对TC4钛合金叶栅套料电解加工易点蚀、表面质量差的问题,开展了直流和脉冲电解加工对比研究,设计了脉冲电解加工正交试验,优化了脉冲电压、频率、占空比和加工速度等参数。试验结果表明:脉冲电解加工能减少钛合金点蚀凹坑,提高表面质量,在22 V电压、80%占空比和1000 Hz频率时,加工叶型表面完整无点蚀,加工效率高。     

纳秒级脉冲电流电解加工定域性的试验研究

利用纳秒级脉冲电源、毫微秒级脉冲电源和直流电源,进行了电解加工试验。并对不同电源加工出的微小孔进行了分析、比较,研究了影响电解加工定域性的工艺因素。结果表明：采用纳秒级脉冲电源能显著提高电解加工的定域性,优化纳秒级脉冲电源脉冲宽度和加工电压可进一步提高加工定域性。     

脉冲电解加工小孔的试验研究

介绍在耐高温镍基合金上进行脉冲电解加工小孔的试验研究.分析了加工过程中脉冲宽度、脉冲间隔、工具电极进给速度对小孔加工的精度影响.结果表明:采用较小的电参数和较大的工具电极进给速度,有利于减小小孔的侧面加工间隙,提高孔的加工精度.     

国外电解加工的研究进展

对近些年国外电解加工的研究进展进行了综述和讨论,内肉包括工具设计、脉冲电解、数控电解加工、微细加工、复合加工等。     

微细电解加工脉冲电源的研制

基于微细电解加工的特点，研制了一套高频、窄脉宽脉冲电源。该脉冲电源能大幅度减小加工间隙，从而使工件获得较好的形状精度和尺寸精度，并提高了加工更小尺寸工件的能力。详细介绍了脉冲电源的硬件结构和工作原理。通过该电源进行的加工实验，取得了很好的工艺效果。     

微细电解加工技术的发展现状

结合近些年国内外微细电解加工技术的研究进展,论述了微细电解加工技术在微细机械加工领域取得的最新研究成果,如脉冲微细电解加工、掩膜微细电解加工、微细电解铣削加工、复合电解微细加工等,这些成果在未来的微细电解加工领域应用将更为广泛,具有很好的使用价值。     

不同波形电压信号对电解加工表面质量的影响

为研究不同波形电压信号对电解加工工件表面质量的影响,以直流、正弦、三角和脉冲四种不同波形的电压信号对6061铝合金进行电解加工,以表面粗糙度表征电解加工的表面质量。实验结果表明:三角和正弦电压信号所加工的工件表面粗糙度介于直流和脉冲电压信号之间,且能同时提高加工效率和所得工件的表面质量。     

电解扩孔成形加工装置的设计

目前对细长孔进行扩孔加工主要采用机械扩孔的加工方法,存在刀杆易振动、加工轴线易歪斜等问题;而采用电解扩孔方法,则加工精度高、表面质量好,能较好地解决上述问题。设计并搭建的细长孔脉冲电解扩孔成形加工装置为细长阶梯孔脉冲电解扩孔加工奠定了实验条件。     

基于SOPC技术的脉冲电解加工电源的研究

脉冲电解加工相比直流电解加工可得到更高的加工精度和加工稳定性。针对目前电解加工电源的稳定性与集成性不足的问题,设计了基于可编程片上系统(SOPC)技术的脉冲电解加工电源。采用数字PI实现稳压与稳流,进而实现了电源的全数字式控制;开发了电源人机交互界面,实现了电源与电解机床控制系统的实时通信功能。通过工艺试验对该电源进行验证,结果表明,该电源具有较高的稳定性与可控性。     

MA956高温合金活动模板电解加工小孔技术研究

对采用活动模板电解加工技术在MA956铁基高温合金薄板上加工小孔的工艺方法进行了讨论。研究了电解液温度、加工电压、电源占空比和脉冲频率等参数对小孔加工结果的影响。研究表明:采用10%w.t.NaNO_3电解液,在电解液温度为30℃、加工电压为40 V、电源占空比为30%、电源脉冲频率为400 Hz时,能在MA956高温合金薄板上加工获得锥度小的小孔。     

微秒级可调脉冲电源的研制

设计和制作了新型微细电解加工的微秒级可调脉冲电源装置,介绍了此装置的总体结构、AT89C51单片机控制的脉冲发生电路、脉冲电源主电路和保护电路工作原理及过程.该电源满足了微细电解加工的要求,可加工出满意的产品.     

MOSFET高频窄脉冲电解加工工程化电源研制

气门模具的试生产表明,高频窄脉冲电解加工工艺是提高电解加工精度的有效技术途径。介绍了MOSFET高频窄脉冲电解加工工程化电源的性能指标及样机研制方案,解决了矩形波畸变、反向电流影响、瞬时过压击穿、功率管过热烧损、快速短路保护等研制中的主要技术难题。     

微小孔的电解加工工艺研究

为了研究微小孔的电解加工工艺,采用在线加工的微细电极和超短脉冲电压,以及复合电解液电解加工微小孔.通过在线加工电极,避免了电极的二次装夹,提高了加工孔时的定位精度.实验中,分析了不同种类的电解液及其浓度、加工电压以及脉冲宽度对微小孔加工精度的影响.实验结果表明,添加络合剂的钝化电解液既能溶解阳极的电解产物,避免发生短路,提高了加工的稳定性,又不会增大加工间隙.而超短脉冲电压能明显减小微小孔加工的侧面间隙,并保证孔直径的一致性.     

双极性脉冲电解加工端面杂散腐蚀控制

电解加工过程中工件材料被氧化后以离子形式溶于电解液中形成已加工表面,但由于电场无法被完全约束在期望加工区域中,非加工表面也会参与电解反应,形成端面杂散腐蚀,降低工件表面质量.为减少电极进给至平衡间隙期间电极端面对工件非加工表面的杂散腐蚀,采用正负对称的辅助双极性脉冲方法,通过脉冲极性切换,有效抑制了加工初始阶段电极腐蚀作用,从而提高工件表面质量.     

电解加工技术的新发展——高频窄脉冲电流电解加工

综述了国内外脉冲电流电解加工研究和应用概况 ,重点介绍了 MOSFET脉冲电源高频窄脉冲电流电解加工 ( HSPECM)特性及加工精度、表面质量的试验研究。研究表明 HSPECM较大地改善了阳极溶解过程理化特性 ,可以较大幅度地提高电解加工精度 ,具有广阔的应用前景