精密模具的大面积镜面加工技术

介绍了精密模具电火花镜面加工的意义及国内外电火花镜面加工的研究概况。在讨论电火花镜面加工机理的基础上 ,对镜面加工的工艺参数、加工设备、影响因素等问题进行了分析 ,并对精密模具电火花镜面加工的主要关键技术进行了讨论 ,包括镜面加工脉冲电源的设计、镜面加工电火花控制系统、电极和工件材料的影响因素、混粉工作液加工工艺等     

深微孔电火花加工非电参数工艺规律研究

在深微孔电火花加工中,工作液及电极材料等非电参数的选择对加工效率及加工质量有极大的影响,揭示这些非电参数的工艺规律对提高深微孔电火花加工性能有重要的研究意义.利用煤油和去离子水两种工作液,以加工效率为目标,在不同条件下开展工艺试验,得出最适宜的工作液在加工45钢和紫铜材料工件时为去离子水,加工铝合金材料工件时为煤油;利用黄铜丝、钨丝及钼丝3种电极材料,同样以加工效率为目标开展工艺试验,得出最佳电极材料在加工45钢工件时为钨,加工紫铜材料工件时为钨和钼,加工铝合金材料工件时为黄铜.上述研究在深微孔电火花加工中合理选择工作液及电极材料方面做出了有益的探索,其研究成果为深微孔电火花加工高效率、高质量的开展提供了重要的借鉴.     

“ISEM—9”论文简介

用掺入粉末的工作液进行电火花加工由于工具电极和工件表面间形成大的静电电容,大面积电火花加工难以获得光洁表面。本文作者们曾用硅电极有效地解决了这一问题,并使加工表面耐腐蚀、耐磨损。然而用很硬很脆的硅作为工具电极材料有难于成形的缺点。本文介绍在工作液中掺入硅、铝、石墨等粉末后对电火花精加工所产生的效果。实验结果表明,即使所用的工具电极是紫铜电极,在石油类工作液中掺入上述粉末对于获得光洁表面非常有效。在同样的加工条件下,用铝粉或石墨粉能使加工表面比用硅粉时更为光洁。当在每升工作液中掺入2克铝粉而用紫铜工具电极加工 SKH—51高     

混粉电火花加工表面显微裂纹的研究

对混粉电火花加工表面的显微裂纹进行了研究.选用铝粉工作液和硅粉工作液,在不同的参数条件下对两种工件材料进行了加工实验,得到了相应的裂纹分布图.结果表明,脉冲宽度对加工后表面显微裂纹的影响十分明显,峰值电流、粉末种类、工件材料等因素对显微裂纹的影响则并不明显.     

TC4钛合金混粉电火花表面改性研究

目的通过混粉电火花加工方法,分别使用紫铜和石墨作为工具电极,获得综合性能较好的TC4钛合金表面。方法利用手持式TR200粗糙度仪对工件表面的粗糙度进行测量,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪对工件组织形貌和物相结构进行分析,用FM800型显微硬度计对工件表面进行显微硬度测量。结果在相同电参数下,紫铜电极加工的工件较石墨电极加工的工件表面粗糙度要低,硬度也相对低。当I=4.5A、tON=30?s时,紫铜电极加工的工件表面平均粗糙度值Ra=2.223?m,表面硬度约为600HV;石墨电极加工的工件表面平均粗糙度值Ra=2.796?m,表面硬度约为700HV。当I=9 A、tON=30?s时,紫铜电极加工的工件表面平均粗糙度值Ra=2.748?m,表面硬度约为650HV;石墨电极加工的工件表面平均粗糙度值Ra=3.705?m,表面硬度约为750HV。结论在不同电极条件下混粉电火花加工后,TC4钛合金工件表面都达到了强化的效果。     

混粉电火花放电蚀坑及温度场仿真研究

混粉电火花加工是一种新型加工工艺,通过在工作液中添加微细粉末,显著改善加工表面粗糙度。电火花加工表面粗糙度的形成与放电蚀坑大小有直接关系,而放电蚀坑大小与单次脉冲放电温度场有密切联系。为了进一步提高混粉加工表面质量,利用ANSYS软件对放电点温度场进行了模拟与分析,得到了工件表层温度场的分布规律,揭示了材料去除机制,阐明了加工表面粗糙度与温度场的关系,对预测和改善混粉加工表面质量及日后生产实际应用提供了一定的理论依据。     

基于混粉内冲液的微细电火花深小孔加工

电火花深小孔加工常采用管电极内冲液的方式促进电蚀产物排出,以提高加工速度、深小孔的加工质量和深径比。以自来水为工作液开展实验,首先通过正交试验确定深小孔加工的最优参数;然后在工作液中分别混入不同磨料,对比分析不同磨料对深小孔加工效果的影响。结果发现：添加半导体磨料有利于提高加工效率、减小孔的锥度并降低孔壁表面粗糙度值,而添加绝缘体磨料有利于降低电极损耗;混粉浓度和磨料粒径对加工效率、电极损耗、孔径及孔壁表面粗糙度均有明显影响;射流磨料对工件产生磨蚀效果并在孔壁表面留下刮痕,可减少或去除电火花加工表面的重铸层。     

工作液对线电极电火花磨削陶瓷表面性能的影响

利用扫描电镜观察、比较碳化硼陶瓷加工表面弹性性能及加工表面变质层.采用不同工作液用线电极电火花放电磨削方法加工工件,得出采用添加铝粉的工作液加工所得工件表面力学性能较好.     

液中喷气电火花加工试验研究

提出了液中喷气电火花加工方法.使用从管状电极中喷出的高速气流作为电介质,气体周围的水基工作液有助于冷却和排屑.以45钢作工件、紫铜作电极的初步工艺试验结果表明,相对于干式电火花加工,液中喷气电火花加工能获得更高的材料去除率和更好的表面质量,是一种有潜力的新型加工方法,值得进一步深入研究.     

液中喷气电火花铣削的加工性能实验研究

提出了液中喷气电火花铣削加工方法,用从旋转的管状电极中喷出的高速气体作为电介质,气体周围的水基工作液辅助冷却和排屑不直接参与放电.以45钢为工件、紫铜为电极进行了材料去除率和加工工件表面质量的工艺实验.结果表明,相对于干式电火花加工,液中喷气电火花铣削加工具有更高的材料去除率和相近的低电极损耗;且随着脉冲能量的减小,工件表面质量逐渐变好.同时对工件表面质量、白层厚度与加工参数的关系进行了分析.     

混粉电火花镜面加工技术及应用

利用自行研制的混粉电火花镜面加工装置，对混粉电火花镜面加工影响因素，加工表面性能等进行了深入研究，找出了粉末特性，工件材料，粉末浓度及放电参数等对混粉电火花镜面加工的影响规律，给出了合理的混粉电火花镜面加工工艺条件，以文中确定的加工工艺条件对铸造和压铸模具进行混粉电火花镜面加工，结果表明，该技术能提高模具制造质量，降低工人劳动强度，缩短模具制造周期。     

电火花加工工作液初探

人们对电火花加工工艺的研究已有了一个较长的时期。但是电火花加工的工作液的选择,却一直被人忽视。其工作液对电火花的加工工艺效果密切相关。一、基本条件良好的工作液必须具备三点基本要求,以保证电火花机床的工作获得优异的加工性能和经济性。1.工作液是一种绝缘介质,直到在电极与工件间建立起导电的必要条件,又能变成导电介质。2.能冷却工件、电极和加工中产生的废屑。3.必须能把废屑从放电的火花间隙中排除掉。     

去离子水中N型硅的微细电火花加工工艺实验

对去离子水中N型硅的微细电火花加工工艺进行了实验研究,分别在加工效率、电极损耗、表面粗糙度等方面与煤油工作液中N型硅的加工进行了对比.通过大量的实验研究得出：在相同的电参数下,与煤油工作液中加工实验相比,以去离子水为工作液介质时微细电火花加工N型硅的加工效率更高,其工件表面粗糙度值基本相当,且其放电加工过程非常稳定,可知微细电火花加工N型硅时,去离子水是一种较好的工作液介质.     

混粉超声振动对电火花加工Ti-6Al-4V表面结构及力学特性的影响

研究混粉超声振动对电火花加工Ti-6Al-4V表面结构及力学特性的影响,对传统电火花加工、混粉电火花加工及混粉超声振动电火花加工后Ti-6Al-4V试件的表面粗糙度、表面残余应力和显微硬度进行了测量,采用SEM对3种加工方法的加工试件表面重熔层及微裂纹进行了观察,采用能谱分析仪对加工表面进行了能谱分析,探讨了Al粉、SiC磨料超声振动对电火花加工表面结构和力学性能的影响机理。结果表明:在混粉电火花加工基础上,工作液中加入20 g/L的SiC颗粒,电极施加轴向超声振动,可使电火花加工表面粗糙度值Ra降低0.5μm、重熔层厚度减薄40μm、表面残余应力降低50 MPa、表面显微硬度由7650 MPa提高到9870 MPa。     

混粉准干式电火花精密加工技术研究

提出了一种混粉准干式电火花加工技术,其加工介质是气液固三相流混合物。研究了其单脉冲放电过程,一次放电过程可分为电离、击穿放电、抛出电蚀物及消电离4个阶段。并对比了气中放电、准干式电火花加工、混粉准干式电火花加工的材料去除率和表面粗糙度。实验结果表明,这3种加工方法材料去除率依次升高,表面粗糙度值依次降低。     

工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置设计与试验

电火花加工小孔存在电蚀产物排出效率低导致加工效率低、电蚀产物排除导致二次放电现象影响加工精度等问题,而超声振动在工作液中产生空化效应和泵吸作用,能大幅提高电火花的排屑和消电离能力,进而在很大程度上减少上述问题的发生。设计一套工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置,主要包括主轴系统、微三维运动平台、超声振动工作液槽和数据采集系统,其中主轴系统包括NSK电主轴、引电结构、工具电极装夹结构,可以实现工具电极的高速旋转;基于LabVIEW开发了电火花小孔加工控制系统,主要包括初始化模块、粗定位模块、恒电压对刀模块、实时电压分段控制加工模块和实时显示模块。开展了工作液超声振动辅助电火花小孔加工试验研究,试验结果表明：随电火花加工电压的增加,工件材料去除率和电极损耗率都趋于增大。     

不同电火花加工条件对Cr12MoV钢表面残余应力的影响

电火花加工模具所产生的残余应力会使材料的抗疲劳强度下降,造成表面裂纹等缺陷.采用X-350型X射线残余应力分析仪和DJP-2型电解抛光仪逐层去除的方法,在不同的加工条件下,分别测到了冷作模具钢(Cr12MoV)电火花加工表面残余应力的分布,结果表明,表面残余应力的产生和控制取决于放电规准、工作液、电极和工件材料、热处理等因素的选择,为减小残余应力可采用高温回火热处理,但回火温度不得超过电火花加工前的最高回火温度.     

新型混粉电火花镜面加工实验装置的研制

针对混粉电火花加工的实验装置成本高、电蚀产物分离难等问题,利用水力旋流器超细分级分离的特性,设计了可在线过滤混粉电火花加工工作液的新型实验装置,同时设计了新型的储液箱搅拌系统和工作液体槽内的搅拌装置,能很好地保证混粉电火花加工过程中粉末浓度的均匀性.该实验装置的研制为将来实现混粉、常规电火花加工工作液箱一体化的电火花成形机提供了可行性验证.     

混粉电火花加工技术在粗加工中的应用研究

在对混粉电火花加工机理进行系统研究的基础上，对混粉电火花粗加工中的加工效率和加工表面粗糙度进行了实验研究。结果表明，通过合理选择放电参数，混粉电火花加工在相近加工表面粗糙度时，能显著提高加工效率，从而为混粉电火花加工技术在粗加工中应用提供依据。     

新型混粉电火花机床液体搅拌装置的研究

研究了在混粉电火花加工过程中,混粉颗粒的沉降状况,在总结国内混粉电火花机床液体搅拌装置结构特点及现有优缺点的基础上,对其进行改良。提出了新型混粉电火花机床液体搅拌装置的结构方案。此液体搅拌装置可通过机械升降装置调节出油管道喷嘴的高度,使其与工作台上工件表面高度相平,并运用水平及45°方向循环射流方式对液体进行搅拌,促使粉末均匀化,提高加工工件表面质量。将新型液体搅拌装置加工的工件表面与普通机械液体搅拌装置加工的工件表面进行对比,结果表明:新型液体搅拌装置可显著降低加工工件的表面粗糙度值。