Si3N4陶瓷引弧微爆炸加工材料去除率建模与分析

利用引弧微爆炸加工装置,以氮化硅工程陶瓷为加工对象,对引弧微爆炸加工过程的喷嘴烧损及材料去除率进行了研究。通过喷嘴烧损实验,研究了喷嘴烧损规律及喷嘴直径对材料去除率的影响;利用正交实验方法,建立了材料去除率经验模型并分析了材料去除率随加工参数的变化规律。结果显示:喷嘴直径随着脉冲次数的增加而扩展,当直径在2.4～2.8 mm之间时,可以产生最好的加工质量和最大的材料去除率;四个主要加工参数对材料去除率的影响显著,材料去除率随着工作电流、工作气压、工作脉宽的增大而增大,随着工作距离的增大而减小;建立的指数型经验模型简单可靠,与实验结果吻合良好,可以用于材料去除率的预测及控制。     

薄壁半球形曲面零件爆炸成形工艺研究

对薄壁半球形件的特种成形工艺进行了研究,介绍了爆炸成形的基本原理、壳体结构设计原则及腾工艺参数。结果表明：采用无模爆炸成形技术是加工此类零件有效方法,民形效果好,尺寸精度高、加工过程简便等特点,为类似球面体零件加工开辟了一条简便有效的新途径。     

磁流变抛光技术的研究进展

磁流变抛光技术具有加工面形精度高、表面粗糙度小、加工过程易于控制、表面损伤小、加工过程中不产生新的损伤等优秀特点,因此多应用于加工要求高的精密和超精密领域,最常应用于光学加工方面。综述了磁流变抛光技术材料去除数学模型的建立进展,论证了该模型的正确性,总结出该基本模型具有通用性,模型能够适用于平面和凸球面等形面加工中,此外,对实现计算机控制抛光过程的准确性具有指导意义。概述了磁流变抛光工艺实验进展,总结磁流变抛光影响抛光效果的主要因素是磁场强度和磁场发生装置,在优化工艺参数组合下能够达到纳米级表面,能够消除亚表面损伤,还能够用以加工各种复杂形面等。就目前磁流变抛光技术的发展新方向作以总结,包括集群磁流变抛光技术、组合磁流变抛光技术以及磁流变-超声复合抛光技术,介绍这几种加工方法的工作原理以及能够达到的实验效果。最后对现阶段磁流变抛光技术中存在的问题做出总结,并针对各个问题提出相对应的思考和展望。     

基于遗传算法的工程陶瓷电火花加工技术

工程陶瓷材料硬脆、导电率低,难以获得高效精密的电加工效果.本文针对工程陶瓷电火花加工特点,在分析国内外工程陶瓷电火花加工技术的基础上,提出了基于遗传算法的工程陶瓷电火花加工方法.该方法结合遗传算法、神经网络及模糊控制理论构造了多环式自适应控制系统,在线对加工过程进行断丝预防、加工工艺自适应和加工参数自适应监测与控制,从而为难加工材料实现高效精密的电火花加工提供理论与技术指导.     

激光功率与扫描速度对微织构形貌影响试验研究

激光加工技术以其清洁高效、自动化程度高、加工过程方便易控制等突出的优势,目前已成为加工微织构的首选方式.在加工过程中,激光参数是影响微织构尺寸参数和形貌的重要因素.采用激光技术在硬质合金刀具表面加工微织构,分析并揭示了激光功率和扫描速度对微织构的尺寸和形貌的影响机制,进而确定了加工微织构的最优激光参数.     

WC涂层球面电火花机械磨削复合加工技术研究

为保证耐磨球阀在恶劣的工作环境中具有较长的寿命,其内芯球体表面通常会喷涂合金材料,从而使其具有耐高温、耐高压、耐磨损等特性,也因此导致采用传统机械磨削方式对其加工时效率低下。针对该问题,提出了电火花机械磨削复合加工方法,阐述了其加工机理。通过实验分析了电火花机械磨削复合加工过程的工艺参数与加工效果之间的关系,结果表明:峰值电流、电压、脉冲宽度等参数对复合加工过程的工艺结果具有较明显的影响。     

金属型管电液束加工技术研究

从金属型管电极制备、动态反极性电源、工艺参数试验等方面论述了一种金属型管电液束加工的特点与技术优势,该技术可解决孔径0.8～6.0 mm、深径比达100∶1以上小孔的难加工难题,保证加工过程稳定的基础上,可获得无再铸层、微裂纹及热影响区的高表面质量小孔。     

磁力研磨光整加工ZrO2陶瓷材料试验研究

目的利用磁力研磨光整加工技术提高ZrO_2陶瓷材料的表面质量,并探究主要工艺参数对ZrO_2陶瓷表面质量的影响规律,得到磁力研磨光整加工陶瓷材料的最优工艺参数组合。方法采用开米字槽的研磨磁极头,利用球形磁性磨料对ZrO_2陶瓷材料进行磁力光整加工。借助XK7136C数控铣床对工件材料进行加工试验,探究其表面改性能力。借助白光干涉仪和扫描电镜对抛光后的表面形貌进行检测分析,采用单因素试验法探究主轴转速、加工间隙、磨料填充量和进给速度对表面粗糙度的影响,并设计合理的交互正交优化试验,寻求最佳的工艺参数组合。结果在磁力研磨光整加工ZrO_2陶瓷材料过程中,当转速S=1000 r/min,加工间隙δ=2.5 mm,磨料填充量m=2.5 g,进给速度v=15 mm/min时,工件平均表面粗糙度可由研磨前的1.950μm下降到0.493μm。通过白光干涉仪和扫描电镜等对材料表面的检测分析可知,加工后工件的表面毛刺大大减少,表面质量得到了改善。结论采用磁力研磨光整加工技术和最佳参数组合,可以有效地降低ZrO_2陶瓷材料的表面粗糙度,得到高质量的表面。     

复杂曲面零件表层微槽激光加工技术研究

探索了复杂曲面零件表层微槽激光加工工艺。针对6061铝合金球形表面,通过调节激光功率、扫描填充密度、扫描频率等,结合曲面轨迹规划开展试验,发现了最优的工艺参数;利用自行设计搭建的五轴联动运动系统与紫外光学平台进行了一系列激光位槽加工工艺实验;利用激光共聚焦显微镜及其他方法对激光功率、运动速度、激光频率及离焦量等不同工艺参数条件下的微槽加工试样表面形貌质量进行了测量分析,发现了工艺参数对曲面微槽质量影响的规律,并据此确定了最优的曲面微槽参数范围,还在该范围内得到了曲面微槽试样结果,达到预计深度要求,且沟槽整体表面外观质量符合设计要求。     

汽轮机静叶片装配内背弧型面线切割工艺研究

汽轮机静叶片装配内背弧型面加工是汽轮机静叶片关键工序之一.针对汽轮机静叶片结构特征,应用线切割加工技术和工件定位原理,研究汽轮机静叶片加工工艺过程、装配内背弧型面线切割工艺、线切割夹具结构及夹紧工作原理、线切割工艺参数的调整方法,从而在满足加工零件的精度及表面粗糙要求的同时,在生产应用中形成了更加完善的工艺方法.     

高温合金脉冲电化学复合抛光实验研究

电化学机械复合抛光是近年来发展起来的一种抛光新技术。针对粗糙表面的高效抛光问题,提出一种两阶段的电化学机械复合抛光和纯机械抛光相结合的方法。论述了脉冲电化学机械复合抛光加工的实验设备,进行了系统的工艺参数实验研究;用方差分析的方法分析了各参数对加工试件表面粗糙度影响的显著性,得出最佳的工艺参数;详细分析了不同磨头加工时各参数对表面粗糙度的影响规律。实验研究表明,利用脉冲电化学机械复合抛光的加工方法,采用各种类型的阴极工具头,可实现镜面加工。     

绝缘工程陶瓷的特种加工技术

针对用机械磨削方法加工绝缘工程陶瓷存在成本高、效率低和工件表面易产生微裂纹等问题，国内外学者开展了大量的研究工作，并取得了较大的研究进展。概述了绝缘工程陶瓷的激光加工、超声加工、电火花加工、等离子弧切割等特种加工技术，并对这些加工技术的原理、特点和应用状况等进行了分析评述。     

一种用于微细电火花加工的甚高频微能脉冲电源

作为微细电火花加工的关键技术之一,微能脉冲电源性能的优劣直接影响放电加工的精度、效率、稳定性等。从减小放电脉冲能量、增大放电间隙、可持续加工的需求出发,探索了一种基于电路共振原理的甚高频(频率在30~300 MHz)微能脉冲电源,突破了现有电火花脉冲电源的工作模式,能产生脉宽极窄、频率极高的脉冲波形,具有纳米级放电蚀除特性,提高了微细电火花加工的极限蚀除能力。放电频率为65 MHz时,相对于传统的微能脉冲电源,加工的孔边缘几乎没有重铸层,极大地减轻了在加工过程中的热损伤、重铸层和热影响区等常规缺陷,改善了工件加工的表面质量,实验结果证明所设计的甚高频微能脉冲电源具有良好的放电蚀除特性。     

硬脆材料皮秒激光微加工试验研究

硬脆材料微加工中常存在材料易崩裂、刀具磨损严重、加工效率低等不足,引入超短脉冲激光微加工技术,通过光-热-力效应引发材料去除,可有效克服上述加工难题。以羟基磷灰石生物陶瓷、氧化铝工程陶瓷、单晶硅三种典型硬脆材料为加工对象,探索基于皮秒激光的微加工工艺方法,尝试利用激光干切、液体辅助、化学辅助等不同手段,完成微槽、微孔等结构的高质量加工,并分析微加工表面特征形貌,评估工艺方法可行性。     

Some Considerations to Machining Characteristics of Insulating Ceramics-Towards Practical Use in Industry-

Machining of insulating ceramics can be realized in EDM by using the assisting electrode method. After a tool electrode cuts through the assisting electrode, a carbon layer covers the ceramics' surface during EDM. This carbon layer, formed from the decomposition of the hydrocarbon working oil, enhances the ceramics surface's conductivity. In this paper, machining phenomena of insulating ceramics are considered towards practical use in industry. Several kinds of insulating ceramics and assisting electrode materials are investigated under considerations of various machining characteristics; and high speed machining in W-EDM is carried out under conditions of lower tension than usual.     

田口-灰关联法应用于Inconel 718微放电铣削参数最佳化(英文)

应用田口-灰关联法对Inconel 718微放电铣削多重质量特性如电极消耗率、材料去除率和扩口量进行最佳化,分析放电电流、脉冲时间、休止时间和极间间隙对加工Inconel 718之电极消耗率、材料去除率和扩口量的影响。实验结果表明,以最佳微放电铣削参数进行加工,其电极消耗率由5.6×10-9mm3/min降低到5.2×10-9mm3/min,材料去除率由0.47×10-8mm3/min增加到1.68×10-8mm3/min,扩口量由1.27μm降低到1.19μm。研究结果显示,应用田口-灰关联法,可以改善微放电铣削多重质量特性。     

基于PowerMILL的底座模具型腔数控编程

底座模具型腔的主要特点是型腔部分陡峭并圆角光滑过渡,其基本加工工艺为粗加工→半精加工→精加工→清根。本文基于先进的CAM编程软件PowerMILL,详细叙述了底座型腔模具数控编程的操作步骤、加工策略、工艺参数以及仿真效果,实际生产表明加工效率高、质量高。     

Layer Generation Process on Work-piece in Electrical Discharge Machining

In recant years, surface modification of metals and machining of insulating ceramics by electrical discharge machining (EDM) have been successfully carried out. In surface modification by EDM with semi-sintered electrodes, worn substances in the gap region form the material source of the layer generated on the work-piece surface. In the machining of insulating ceramics by EDM, a crystallized carbon layer or carbide layer from the working oil covers the surface of the insulator. Increase in the thickness of the generated layer, however, tends to stop at a certain maximum value in both surface modification by EDM with semi-sintered electrodes and machining of insulating ceramics by EDM processes. In these machining operations, accretion and removal phenomena occur alternately. In this paper, the mechanisms of machining insulators and the accretion process are discussed considering the characteristics of the generated layers on the work-piece surface.     

工艺参数对电火花电弧高效复合加工性能的影响研究

电火花电弧复合加工解决了电火花加工效率低的问题,与电火花加工相比,其加工效率提高了数倍,针对某些材料,其加工效率甚至超过了传统机械加工,但也存在自动化程度低、电极损耗严重等缺陷。利用电火花电弧复合加工技术进行了大量实验,并以此为基础,分析了不同加工参数下的工件性能,得到在不同峰值电流、脉宽、电极主轴转速等参数下的工件加工效率、表面粗糙度及相对电极损耗率的变化规律,以期得出针对不同加工目的的最优工作参数。