复合运丝型电火花线切割加工参数分析与研究

提出了一种新型电火花线切割机床,即电极丝作往复直线运动的同时还绕自身轴线高速旋转的复合运丝型线切割机床。介绍了该类机床与其他线切割机床加工的基本工艺指标。通过与高速走丝电火花线切割机床比较实验,分析了脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲峰值电流等电参数对加工工艺指标的影响,实验表明这种独特的复合运丝方式在降低表面粗糙度、提高加工精度等方面较传统运丝方式具有较大的优越性,且机床结构较为简单,对于各种工艺参数和电参数具有更加广泛的适用性,具有进一步研究和推广价值。     

高速走丝气中电火花线切割模具钢的研究

对高速走丝线切割机床进行了气中和液中的加工工艺对比分析。实验结果表明，采用气中切割加工工艺，可提高其加工工件的切割速度和表面质量。     

工件超声振动电火花线切割复合加工试验研究

借助ANSYS软件对变幅杆、夹具和工件进行整体的动力学研究,设计了一套超声振动电火花线切割复合加工装置。在相同加工参数下,分别采用工件超声振动电火花线切割复合加工和传统的电火花线切割加工对45钢进行切割试验。试验结果表明:与传统的电火花线切割加工相比,超声振动电火花线切割复合加工的效率提高了约15%,表面粗糙度减小了约10%。     

基于电火花加工方法的表面改性技术研究

研究了一种在普通电火花加工机床上实现金属工件表面改性的新方法。它是在传统电火花加工方法的基础上，采用TiC-Co半烧结体电极和普通煤油工作液，在工件表面形成一层硬质陶瓷层，从而达到改善工件表面性能的目的，这种新方法被称之为放电沉积。对放电沉积原理进行了探讨，在大量试验的基础上，总结了放电沉积的工艺方法。通过扫描电镜、电子探针、X射线衍射分析、摩擦磨损等试验，对形成的沉积层特性进行了定量和定性分析。最后利用该方法在普通的高速钢车刀上进行了初步应用。试验与分析表明，该方法是一种极具潜力的金属表面改性方法。     

气体介质放电间隙控制系统的研究

设计了以压电陶瓷驱动器为基础的气体放电电火花加工间隙控制系统，该系统包括硬件和软件两部分。其中，硬件系统包括采样保持电路、时序控制电路、电压信号比较电路、A／D转换电路，旨在提高间隙控制系统的响应速度，达到有效平稳控制电火花气体放电加工的目的。     

一种基于模糊神经网络确定电火花加工条件的新方法

在电火花加工中,影响因素较多,难以确定最优加工条件。应用模糊神经网络确定电火花加工条件是一种新的尝试,它可以充分发挥模糊逻辑和神经网络的长处。为方便操作者决定粗加工最优加工条件,并提高表面加工效果和粗加工速度,本文提出了一种基于模糊神经网络自动确定和优化电火花成形加工中加工参数的方法。经实践证明,用该方法所确定的最优加工条件,能保证较高的粗加工速度,方便了操作者对加工条件的确定。     

气中微细电火花线切割加工实验研究

气中微细电火花线切割加工用气体作加工介质,可加工难切削材料、复杂零件,具有低应力、无毛刺等特点。研究了气中微细电火花线切割加工中开路电压、极间电容、气压以及相对进给速度对试件切槽宽度和表面粗糙度的影响。实验结果显示：气压、相对进给速度和极间电容对切槽宽度和表面粗糙度有明显影响,开路电压的变化对加工结果产生有限影响。     

放电参数对PCD表层材料微观结构影响的实验研究

通过调整电火花成形加工的主要放电参数,对聚晶金刚行（PCD）样品进行放电加工。进而对加工样品进行X射线衍射分析,并住扣描电子显微镜下观察其表层结构。弄清了放电加：亡后PCD表面变质层的主要成分,分析了变质层产生的原因,总结了脉冲宽度和加工电流对PCD表面变质层深度、表面粗糙度影响的关系曲线。为制定PCD放电加工工艺提供了重要的实验依据。     

大面积钛合金电火花加工放电产物运动规律研究

在大面积钛合金电火花加工过程中,容易造成电蚀产物聚集且不易冷却从而产生集中放电、拉弧及短路现象,严重的甚至会烧伤工件的表面。因此,为了实现持续稳定的正常火花放电,在放电过程中放电点的位置分布必须均匀。电火花放电产生的气泡及加工屑是影响放电点分布均匀性的关键因素。为此,首先通过计算流体动力学软件Fluent对气泡的运动规律进行了仿真分析,然后通过高速摄像机拍摄透明电极下气泡的运动规律验证仿真的可靠性。结果表明气泡在间隙内的运动经过了膨胀、收缩及破裂的过程。通过试验对脉冲放电产生的加工屑颗粒的直径分布及数量进行了研究,并对加工屑在放电瞬间的抛撒机理做出了合理的假设,建立了电火花加工过程中放电间隙流场的气液固混合相三维模型,仿真分析了气泡运动对加工屑运动的影响规律。研究发现加工屑在气泡内部时,由于空气对加工屑的阻力小于工作液对气泡膨胀的阻力,加工屑快速向气泡的边界靠近。而当加工屑穿透气泡的边界进入工作液中后其速度迅速降低,且随着气泡的收缩逐渐靠近放电发生的位置。因此可以通过改变脉冲间隔实现控制气泡的大小及加工屑的分布,从而可以有效避免集中放电提高放电点分布的均匀性。     

超声振动改善气体介质电火花加工的机理研究

提出了超声振动-气体介质电火花复合加工技术,在简述其加工原理的基础上分析了超声振动在改善气体介质电火花加工中的作用,以及相关的理论机理。实验结果表明,附加超声振动能改善放电间隙状态,减少短路、拉弧现象,提高了材料的去除率。进行了超声振动-气体介质电火花加工单脉冲实验设计。     

一种新型卧式微电火花机床的设计与实验研究

针对微电极制作的效率问题,提出了一种快速在线微电极加工成形的方法,设计了一种新型卧式微电火花机床。该机床由金刚石砂轮超精密在线电极磨削、线电极电火花在线电极磨削共同完成微米级电极的高效精密制作,该机床组成部分还包括基于CCD的在线光学尺寸检测与测量系统、精密运动与进给系统、纳秒级独立式脉冲放电电源与放电状态检测反馈系统组成。在该机床上进行了微电极制作、微小孔加工以及微电火花铣削等实验,加工出直径为15μm微细轴和直径为50μm微小孔。     

线电极放电铣削凹坑的材料去除率规律研究

线电极放电铣削加工是一种新型电火花铣削技术，它的最大优点是可通过线电极的缓慢移动来补偿加工中的电极损耗。在其加工过程中，由于较多的参数影响（包括电参数和非电参数）及复杂的放电机理，要获得理想的加工效果相当困难。为此，本文通过试验对线电极放电铣削材料去除率进行了初步研究。     

Statistical Description of Debris Particle Size Distribution in Electrical Discharge Machining

Gap debris as discharge product is closely related to machining process in electrical discharge machining(EDM). A lot of recent researches have focused on the relationship among debris size, surfaces texture, remove rate, and machining stability. The study on statistical distribution of debris size contributes to the research, but it is still superficial currently. In order to obtain the distribution law of the debris particle size, laser particle size analyzer(LPSA) combined with scanning electron microsco...     

闭式整体构件组合电加工关键技术研究

针对包含众多复杂气流通道且由难切削材料制成的封闭式整体构件这一世界性制造难题,对数控电解/数控电火花组合电加工技术进行研究。以几种典型闭式整体构件试制加工为例,论述其总体工艺方案和主要关键技术,包括基于数字化技术的工装夹具、电极及其运动轨迹的设计、加工过程的计算机仿真、叶间流道加工区域划分、工序间加工余量及工艺参数的合理安排等。结合关键闭式整体构件制造技术攻关,通过工艺试验对加工方案进行验证、改进,并试制加工合格的闭式整体构件,解决能加工的问题,相对于单独采用数控电火花加工可提高加工效率40%以上,且能有效降低电极损耗,随着生产批量增大和数控电解加工工艺试验的深入开展,综合加工效率还有较大提升空间。目前已经在新型航空航天发动机、先进透平机械产品的研制中获得成功应用,促进封闭式整体构件制造技术的发展。     

铜-石墨复合电极材料制备及抗电蚀性能分析

通过复合电铸技术,在耐电蚀性强的铜主体中引入抗电蚀性能优异的石墨微粉,制备了铜-石墨复合电极材料,探讨了复合电沉积条件与石墨含量的关系,用扫描电子显微镜分析了复合铸层的形貌特点,测定了表面粗糙度和显微硬度,试验研究了复合电极材料的抗电蚀能力。结果表明,在一定工艺条件下制备的铜-石墨复合电极材料表现出较优异的抗电蚀性能。     

电流型电火花加工脉冲电源的研究

分析了传统独立电火花加工脉冲电源和逆变式电火花加工脉冲电源的不足,论述了电源型电火花加工脉冲电源的工作原理,大量的样机和独立式脉冲电源的对比工艺试验表明,电流型脉冲电源不仅满足了电火花加工多项性能指标的要求,而且达到了高效节能的效果。     

电火花-超声复合加工法制备镍微球时非电工艺参数对镍微球尺寸的影响规律

火花放电法制备镍微球是一种新兴的方法。为了减小微球尺寸,提出一种复合型制备方法——电火花-超声复合加工法。通过改变超声参数(频率和功率)和工作液(煤油和纯水),分析这两种工艺参数对微球尺寸的影响。使用扫描电镜观察试验样本,X射线衍射分析样本成分,Smile View软件测量微球粒径,Origin Pro软件得到粒径分布百分比。结果表明:加入超声波之后,小粒径(0~10μm)镍微球比例明显升高,且小粒径微球比例随着超声波频率的增大而降低,随着超声波功率的增大而升高。和煤油相比,以纯水为工作液所制备的微球尺寸普遍偏小,可得到粒径小于1μm比例为6%~10%,小于5μm比例为50%~80%,且超声波对微球尺寸减小效果比在煤油中显著。以纯水为工作液所得微球成分中Ni单质比例更高(?99%)。此外,在加入超声试验组中发现有少量空心球存在,并初步分析了空心球成型机理。     

超声振动辅助气体介质电火花加工研究

简述了超声振动辅助气体介质电火花加工原理，并设计开发了相应的实验机床。实验结果表明：工具电极做超声振动时的材料去除率比工件做超声振动时的材料去除率要小；材料去除率随峰值电压、峰值电流、脉冲宽度、气体介质压力的增大而增大，随脉间宽度、工具电极壁厚的增大而减小。简述了超声振动辅助气体介质电火花加工材料蚀除机理。     

高低双速走丝电火花线切割工艺试验研究

阐述了高低双速走丝电火花线切割机的设计概念、实现方式和特点。通过一次高速走丝大能量切割、多次单向低速走丝切割并加大电极丝张力等措施,与高速走丝多次切割(中走丝)方式进行了对比试验。结果表明高低双速走丝的切割精度、腰鼓形均比中走丝切割方式有明显改善,而表面粗糙度值则略有提高。