电火花技术在成型磨削加工中的应用

采用电火花加工技术和计算机控制技术 ,对成型磨削的方法进行了研究 .利用高纯石墨作磨轮电极材料 ,并将其预加工成型 ;通过计算机系统控制磨轮电极与工件间的相对运动及火花放电的参数 ,完成对工件的成型磨削加工 ;利用预成型的样板刀对磨轮进行实时修整与补偿 ,可以极大的减少电极损耗对磨削精度和表面粗糙带来的不利影响 .该技术和方法较好地解决了传统方法难以加工的高硬度、易碎和易变型等零件的成型磨削问题 .文中给出了磨轮半径损耗值的估算公式     

电火花铣削加工电极损耗在线补偿的实现

电极损耗的在线补偿技术是电火花铣削加工的关键技术,通过研究在数控系统中如何自动实现电极损耗的在线补偿,开发了数控电火花铣削加工ＣＡＤ／ＣＡＭ模块和电极损耗补偿损块,这些模块通过各种数据交换和控一起构成了数控电火花铣削加工系统,分析了数控加工过程中数控系统内部的数据流程及系统内部各种缓冲区的作用,在 极补偿运动的各种实现方式进行比较的基础上,通过修改数控系统的插补准备工作数据缓冲区中的刀位数据,实现     

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.     

电火花成形加工技术及其发展动向

电火花加工机床利用电火花加工原理加工导电材料,为了避免加工过程中电极丝在进给时发生失稳断丝,首先,将电极丝简化为Euler-Bernoulli梁,建立了具有通用性的电极丝临界摩擦力和临界锥角的计算模型.接着,以直径为0.19 mm、长度为63 mm的钨电极丝为例,得出了其临界摩擦力和临界锥角的大小.最后,通过摩擦力测试试验验证了模型的准确性.利用该模型及其计算结果可有效避免电极丝发生失稳断丝的同时还能指导电极丝锥度的调节.

     

微细电火花深沟槽螺旋电极钛合金微孔加工

在微细电火花微小孔精密加工中,由于微孔精密加工脉冲能量小,使电极与工件之间产生的放电间隙较小,当微孔加工深度较深时电蚀产物难以从狭小的放电间隙排出,过多的电蚀产物会增加二次放电概率和造成放电频繁短路,使加工回退,造成加工不稳定。为改善加工状态采用单旋深沟槽螺旋电极进行加工实验,实验通过制备Φ0.21 mm单旋深沟槽螺旋电极对Ti6Al4V进行微孔加工。并通过对不同沟槽深度的电极进行大量实验。实验结果得出深沟槽螺旋电极能明显的改善微孔加工质量、降低加工时间和减小电极损耗。并且当沟槽深度为直径的50%时电极损耗最小,沟槽深度为直径的60%时微孔加工形貌最优。     

一种高深宽比微细槽的电火花加工工艺

为实现高深宽比微槽的加工,提出了一种自成形和扫描加工相结合的微细扁平电极制作及微细槽加工的工艺方法.采用棒状毛坯电极在一平板试件上扫描加工出一定长度的通槽,将毛坯电极沿垂直通槽方向向左和右偏移,两侧分别进行电火花反拷加工,得到扁平微细电极.再采用该扁平电极在线进行扫描加工即可得到期望的微细槽.实验获得了深径比大于18及尺寸一致性较高的阵列微细槽.与反拷或线电极磨削得到微细电极相比,自成形电极方法降低安装精度要求.而采用扁平电极进行微深槽的微细电火花加工,相对提高电极截面面积,降低电极损耗率,有利于提高加工效率.     

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。     

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.     

基于OpenGL电火花线切割复杂曲面加工系统运动仿真

以三轴双旋转联动加工系统为例,介绍了电火花线切割复杂曲面加工系统运动的仿真过程.其中包括对三轴双旋转联动加工系统的数学模型的建立和简单的应用分析,以及利用Visual C 6.0编程语言及OpenGL三维图形软件标准接口实现三轴双旋转联动加工系统的运动仿真.     

多轴联动电火花加工数控系统实时技术研究

为了解决多轴联动电火花加工数控系统在开发过程中实时技术的处理问题,将RT-Linux技术应用于数控系统开发之中.将数控系统的体系结构宏观上分为实时部分和非实时部分两大部分,微观上分为用户管理模块、实时控制模块和驱动模块3大模块;构建3个模块中所有涉及到实时任务的部分,包括实时控制模块的构建,驱动模块的构建,用户管理模块和实时控制模块间通信方式的构建,实时控制模块和驱动模块间通信方式的构建;开发了五轴联动电火花加工数控系统,并应用于整体式涡轮盘加工实验,实验表明,整个系统实时性强,稳定、高效.     

电火花加工中最优加工条件的确定

在电火花加工中,影响因素较多,难以确定最优加工条件.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,提出了一种使用人工神经网络融合遗传算法自动确定和优化电火花成形加工中加工参数的方法.利用遗传算法结合节点删除法来优化BP神经网络结构,以此自动确定神经网络隐含层节点数.经实践证明,用该方法优化后的BP神经网络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.     

Surface performance of workpieces processed by electrical discharge machining in gas

The surface performance of workpieces processed by electrical discharge machining in gas(dry EDM)was studied in this paper.Firstly,the composition,micro hardness and recast layer of electrical discharge machined(EDMed)surface of 45 carbon steels in air were investigated through different test analysis methods.The results show that the workpiece surface EDMed in air contains a certain quantity of oxide,and oxidation occurs on the workpiece surface.Compared with the surface of workpieces processed in kerosene,fewer cracks exist on the dry EDMed workpiece surface,and the surface recast layer is thinner than that obtained by conventional EDM.The micro hardness of workpieces machined by dry EDM method is lower than that machined in kerosene,and higher than that of the matrix.In addition,experiments were conducted on the surface wear resistance of workpieces processed in air and kerosene using copper electrode and titanium alloy electrode.The results indicate that the surface wear resistance of workpieces processed in air can be improved,and it is related with tool material and dielectric.     

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.     

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...     

液体中镁合金表面电火花Al-Nd合金化研究

以Al-Nd铸造合金为电极、蒸馏水和煤油为电介液,对ZM5镁合金进行电火花合金化。采用金相分析、能谱分析和扫描电镜对合金化层的形貌和成分进行研究。结果表明,应用液体中电火花合金化技术,可以在镁合金表面制备合金化层;以蒸馏水为电介液、放电电压为80～100 V,或以煤油为电介液、放电电压为40～60 V时,合金化层较连续、致密,其最大厚度可以达到50μm。     

微电火花加工中探针与工件中铁元素作用机理研究

以加工工件中铁原子为基组构成基本模型,通过理论计算和模拟研究了铁元素在分别外加面电极和体电极情况下,整个系统的电子传输过程与电子态密度的分布.结果显示在外加体电极时,相比于加面电极时的情况,其电子穿过体系的概率更大,有利于整个系统的电子传输,对电火花加工更有利.另外还得出了两个传输系统的能级和能隙,能量对比显示,在外加体电极时,分子失去电子的能力比加面电极强,且更加容易发生跃迁,整个体系的加工性更好.考虑实际加工过程,对电极和工件间距离变化时系统的电子传输和态密度的变化进行了研究,结果显示,钨面电极在距离为0.48 nm时,电火花加工处于截止状态,而钨体电极则是在距离为0.58 nm时,电火花加工截止.     

Compensation method for the effect of large dielectric sandwich radomes on electrical performance

For the problem that the dielectric sandwich radome will affect the electrical performance of the enclosed antenna, the main factors of the effect have been studied, and it is found that the main reason for the distortion of the far field pattern is the change of phase in the aperture due to radome. The relation between phase change and radome's structure has been analyzed. Then considering the structural features of reflector antenna, some compensated schemes for electrical performance have been proposed. One is the modification of the main reflector, the other is to adjust the axial offset focus of the feed. The second scheme is discussed because it can be more appropriately applied in engineering practice. A formula for the offset focus value has been proposed, and so has the restriction of application. Some simulations have been done by a 9.14m dielectric sandwich radome of satellite earth station. The result shows that the compensated method of the axial offset focus is very effective, especially for the distortion of the far field pattern.     

电场和流场数值模拟的电化学加工阴极设计

针对传统阴极设计方法存在的问题,提出了利用数值模拟法设计电化学加工阴极的方法.给出了数值模拟法设计阴极的实现过程和初始阴极形状的确定方法,建立了电化学加工的数学模型,采用有限元方法对加工过程的电场和流场进行连续的计算和分析,开发了阴极设计的工具软件并进行了实际应用.应用结果表明,该方法可提高设计精度20%~30%,减少了加工试验次数,缩短了设计周期.     

绝缘材料电火花加工机理探讨

采用辅助电极法，对绝缘性陶瓷材料SbN4的电火花加工进行了实验研究。指出了正常脉冲放电实现除去材料加工，长脉冲放电生成导电膜，正常脉冲放电和长脉冲放电的交替，使电火花加工在去除材料加工和生成导电膜的交替中不断进行，最终使工件成形的绝缘材料电火花加工机理。得出了单位加工时间内正常脉冲比例越大，加工速度越快；单位加工时间内长脉冲比例越大，生成导电膜厚度越厚的结论。     

静电除尘电极材料吸附效果测试实验装置的设计

针对传统静电除尘装置难以满足环保要求的现状,介绍了一种静电除尘电极材料吸附效果测试实验装置的总体设计、实验方法及数据采集对比.这种实验装置是根据静电除尘的工作原理,测试出不同静电除尘电极材料在高压电场下吸附粉尘能力的差别,并模拟出在工况条件下材料吸附粉尘效果.