木工聚晶金刚石刀具高效加工设备及工艺

利用电火花线切割加工技术特点,结合木地板行业聚晶金刚石刀具加工需求,研制出一种适用于木地板行业聚晶金刚石刀具加工的往复走丝电火花线切割机床。针对该聚晶金刚石刀具加工的主要技术要求,对机床的机械结构、脉冲电源、控制系统等进行了整体设计开发,使其具有较好的加工精度和表面粗糙度。     

对往复走丝电火花线切割加工技术发展的思考

对往复走丝电火花线切割加工现有工艺指标——切割速度、表面粗糙度及加工精度进行了探究,为提出新的工艺指标提供有利于往复走丝电火花线切割加工技术发展的依据。介绍了单向走丝电火花线切割加工与往复走丝电火花线切割加工的本质区别,论述了往复走丝电火花线切割加工的生命力及其技术发展的定位。     

往复走丝电火花线切割机床实现高精度加工的要素分析及对策

分析了往复走丝电火花线切割机床制约加工精度的要素,提出了该类机床实现高精度加工的发展对策及在走丝系统、工作液系统、脉冲电源、工艺数据库等方面的实施方案。这些方案既可满足长时间单向走丝的无条纹高精度加工要求,又可实现电极丝反复使用的往复走丝机床运行成本低的要求,且加工效率高、适用加工对象范围广,是未来往复走丝电火花线切割机床实现高精度加工的一个发展方向。     

微细丝数控电火花线切割加工机床的设计

以加工微小复杂零件为目标,对采用直径0.02 mm的微细电极丝进行数控电火花微精线切割加工技术及工艺研究,开发出了由微细丝走丝系统、细丝导向器和微精加工电源等构成的微细电火花线切割加工系统,研制了具有无电阻防电解电源、高效、高精度、高表面质量的微细丝数控单向走丝电火花线切割机床。     

双丝筒超长丝往复走丝电火花线切割加工技术

研发了双丝筒长丝往复走丝电火花线切割加工技术及工艺方法,提高了"中走丝"线切割加工的精度、降低了表面粗糙度。通过构建双丝筒恒张力可往复、变速运丝系统,使往复走丝和单向走丝线切割加工的工艺方法很好地结合在一起。基于该研发成果,采取先往复走丝切割、后单向走丝修整切割,实现修切时与单向走丝线切割相同的加工工艺,为"中走丝"线切割加工质量更接近单向走丝的加工水准创造了条件。同时,该方法实现了电极丝的循环使用,与单向走丝线切割加工方法相比,节约了电极丝资源。     

“中走丝”电火花线切割机床的特点

所谓"中走丝"电火花线切割机床,准确地说应该是具有多次切割功能的高速走丝电火花线切割机床.它的走丝速度为1.5～10 m/s,可以根据需要进行调节.其走丝速度和加工质量介于高速走丝和低速走丝线切割加工之间. "中走丝"电火花线切割加工与传统的高速走丝电火花线切割加工相比,既有继承,又有发展,它具有以下一些特点:     

空间曲面电火花线切割加工运动规律及加工实验研究

为解决空间曲面零件的加工难题,分析空间曲面电火花线切割加工的运动规律,建立电火花线切割极坐标加工系统的数学模型.研制翻转式自动分度数控回转工作台,开发多轴联动线切割加工控制软件,形成空间曲面电火花线切割加工系统.与国产高速走丝电火花线切割机床相结合,加工出理想的空间曲面零件.拓宽了电火花线切割加工的工艺范围,从根本上解决空间曲面零件高速走丝电火花线切割加工的关键技术问题.该方法可广泛应用于模具制造及空间曲面零件加工.     

往复走丝电火花线切割加工技术的发展与定位

40多年来,往复走丝电火花线切割机床已在各行业的加工中越来越广泛、大量地应用,其特有的工艺能力是其他加工手段难以替代的,同时因其价格低廉、运行成本低、切割厚度大,故应用量远大于单向走丝电火花线切割机床,市场潜力巨大,发展前景     

低速走丝电火花线切割机床的加工技巧

叙述了在使用低速走丝电火花线切割机床加工精密模具时,一些常用的加工工艺技巧及编程方法。     

单向走丝电火花线切割电极丝的分类及发展

正确选用单向走丝电火花线切割的电极丝,对高速切割和高精度加工起着至关重要的作用,对提高工艺稳定性和降低加工成本也有重要的影响。通过叙述单向走丝电火花线切割电极丝从紫铜丝到镀锌丝的发展过程,以及电极丝的性能、种类及优缺点等,进一步分析了电极丝的发展趋势,有助于加工时对各类电极丝的正确选用。     

基于能耗计算的PCD拉丝模压缩角优化设计

分析切割钢丝拉拔过程中压缩变形功、摩擦阻力功及在变径区由于速度突变而消耗的多余变形功,分别推导其相应的功率损耗数学公式,最后得出切割钢丝拉拔过程中总功率损耗表达式。以太阳能硅晶片切割钢丝用PCD拉丝模为例,计算出?0.12 mm切割钢丝用PCD拉丝模具的最佳压缩半角α=3.675°,及其最小平均拉拔力F=2.49 N。      

聚晶金刚石拉丝模具的特种加工方法综述

本文介绍了特种加工的国内外发展状况，以及聚晶金刚石拉丝模具的特种加工方法。重点介绍了电火花与超声波加工的基本原理、机理、加工步骤，对拉丝模具孔型各区域的加工方法、加工参数以及超声波研磨粒度的选择对尺寸精度的影响进行了阐述，说明了这两种加工方法有效地结合能实现聚晶金刚石拉丝模具从粗到精的加工要求。     

TiNi形状记忆合金的电火花加工性能

TiNi形状记忆合金由于具有优异的超弹性和形状记忆效应等性能而被大量地应用于工业生产中。然而,形状记忆合金的传统加工相当复杂。因此,研究TiNi形状记忆合金的电火花线切割加工（WEDM）性能。采用L27正交阵列以尽量减少实验。在不同的脉冲持续时间、脉冲关断时间、伺服电压、冲洗压力和线速度条件下进行实验。为同步优化提出一种利用Taguchi设计与实用理念的多响应优化方法。通过对信噪比（S/N）的均值分析和方差分析,确定最佳参数水平。Taguchi分析表明：1μs脉冲持续时间、3.8μs脉冲关断时间、40 V伺服电压、1.8×105Pa冲洗压强和8 m/min线速度,有利于同时使材料去除率最大化和表面粗糙度最小化。TiNi形状记忆合金电火花线切割加工的优化结果表明：脉冲持续时间显著影响材料去除率和表面粗糙度。在较长的脉冲持续时间时,在加工表面可观察到放电坑、微裂纹和重铸层。     

聚晶金刚石拉丝模具孔型结构分析

本文介绍了聚晶金刚石的特点及拉丝模具的结构,其结构由模套、烧结金属、硬质合金环、聚晶金刚石组成,分析了采用该结构的原因。聚晶金刚石拉丝模的孔型结构分为入口区,润滑区,压缩区,定径区,安全角,出口区六部分,对各个区域的角度、长度及其功能特点进行了分析,说明了各区域对其使用性能的影响,特别对压缩区,定径区两部分进行了重点叙述,最后给出各部分参数值。     

金刚石涂层拉拔模具的制备与性能研究

本文通过在硬质合金基体表面沉积金刚石膜,制作了金刚石涂层拉拔模具。金刚石压痕仪测试显示,涂层的抗压能力达1.5 kN。扫描电镜和原子力显微镜观察结果表明,涂层颗粒的平均尺寸为0.1μm,加工后的粗糙度Ra0.1μm。用于拉制焊接金属丝和不锈钢丝,使用寿命达硬质合金模具的15~50倍。分析了金刚石涂层具有超强耐磨损能力的原因,并对该种模具的失效机理进行了初步研究。     

Development of an ultrathin BD-PCD wheel-tool for in situ microgroove generation on NAK80 mold steel

This study presents the development and application of an ultrathin diamond wheel-tool that combines in situ reverse RWEDM (rotary wire electrical discharge machining) with in situ HSFSG (high-speed and fast-shallow grinding) technique for directly generating precision microgrooves onto NAK80 mold steel. The mechanism for reverse RWEDM involves the brass wire being located beneath the disk workpiece to upwardly machine it by spark erosion. The method is employed for thinning a diamond wheel-blank made of boron-doped polycrystalline composite diamond (BD-PCD). The good electrical conductivity of BD-PCD allows for an ultra-thin grinding-edge of 5-μm thickness to be produced on the wheel blank. The HSFSG technique is used to successfully grind micro-grooves in NAK80 mold steel. The method overcomes the traditional obstacles to using diamond to machine steel by having excellent metal removal rates. Experimental results prove the precision of the microgrooves generated. Nanometric grinding depth results in much less friction allowing for the cold machining conditions and preservation of diamond's sp³ bond structure. The grinding-edge has an extremely low wear rate of just 0.1 μm per 280 mm of grinding. The factors influencing formability, thermal machinability, graphitizing of diamond and the wear process of the BD-PCD wheel-tool are discussed in detail.     

电极丝随动放电切槽技术试验研究

微细电火花线切割加工时电极丝存在难以避免的振动,且振动幅度随着切割工件厚度的增加而变大,这导致加工出现腰鼓形误差,工件加工效率与加工质量也受影响.针对电极丝的振动问题提出一种电极丝随动放电切槽技术,通过顶丝头的导丝孔和导丝槽抑制电极丝振动,利用电极丝放电蚀除工件完成了长度70 mm、直径0.1 mm的半圆截面长通道的加...     

桌面式水平走丝微细电火花线切割机床的研制

利用直径小于80μm电极丝的微细电火花线切割加工技术,可加工出表面粗糙度好、尺寸精度高的微小复杂零件。以加工带有螺旋结构的微小复杂零件为目标,设计了一套桌面式水平走丝微细电火花线切割加工装置,主要包括具有人机界面、任务规划和运动控制的开放式数控系统,走丝平稳、张力可控的分体式水平走丝机构,以及精确可控微小放电能量的纳秒级脉冲电源。     

High surface quality micro machining of monocrystalline diamond by picosecond pulsed laser

In micro machining of monocrystalline diamond by pulsed laser, unique processing characteristics appeared only under a few ten picosecond pulse duration and a certain overlap rate of laser shot. Cracks mostly propagate in parallel direction to top surface of workpiece, although the laser beam axis is perpendicular to the surface. This processed area can keep diamond structure, and its surface roughness is smaller than R_a = 0.2 μm. New laser micro machining method to keep diamond structure and small surface roughness is proposed. This method can contribute to reduce the polishing process in micro machining of diamond.     

大面积聚晶金刚石复合片电火花加工温度场及应力场的数值模拟

在研究电火花加工机理的基础上,基于有限元原理,建立了电火花连续脉冲放电磨削聚晶金刚石复合片时的物理模型,对磨削过程工件表面的温度场、应力场分布及工件材料的变形规律进行了模拟分析.研究了脉冲宽度及峰值电流对温度场、应力场分布及复合片变形量的影响规律.结果表明,有限元法是分析大面积聚晶金刚石复合片电火花磨削过程中温度场、应力场及变形的一种有效方法,其计算结果可用来指导制定合理的加工工艺参数以提高加工质量和加工效率.