大深径比微细孔超声辅助电火花加工技术研究

微细电火花加工中电极损耗较大,在加工大深径比微细孔时,工具电极和工件之间的狭窄间隙内流体阻力较大,气泡及加工屑不易排出,易产生频繁的非正常放电,导致电极损耗进一步增大.针对大深径比微细孔加工的这一难题,提出采用电极摇动同时在工件上加载超声波振动的新方法,成功地在3.5 mm厚的不锈钢板上加工出平均直径为120 μm的通...     

大深径比异形孔的电解加工

针对大深径比异形孔的电解加工试验研究,成功解决了较小尺寸型孔电解加工的技术关键问题。     

电参数对电火花微深孔加工间隙的影响

微细电火花加工技术广泛应用于难加工材料的微细孔加工中,工业实际生产对微细深孔加工提出了更高的精度要求,但大长径比电极在微深孔加工过程中易发生变形,使加工间隙增大,影响加工精度。通过使用相同直径、不同长度的电极,变换不同电压、电容设计实验,得出相同直径的电极变形程度随长度增加而变大,随电压升高而变大,且与电容关系较复杂的结论,为实际生产中提高加工精度提供参考依据。     

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.     

微细孔电火花加工设备及其加工实验研究

开发了一种电极丝辅助激振微细孔电火花加工设备,主要由微细电极丝伺服进给与导向模块、加工状态监测与控制模块、高频脉冲电源、微细电极丝辅助激振模块以及工作液循环系统等组成.采用拉拔微细钨丝作为工具电极,可加工直径100～300 μm的微孔及阵列微细孔.实验结果表明,使用直径0.07 mm的电极丝可连续稳定地进行阵列微孔的加工(孔径为100 μm,16×16阵列).加工使用的微细电极丝最小直径为50 μm.     

实验用多微孔板的电火花加工

介绍了电火花微孔加工方法,着重对加工参数、工具电极的制备以及对加工中应注意的问题进行了探讨,成功地在厚80 μm的不锈钢板材上加工出128个直径55 μm的微孔.     

微细电火花加工技术的最新进展

系统综述了国内外微细电火花加工技术的最新进展,指出电火花加工与其他现代先进制造技术相结合是微细电火花加工技术发展的重要方向.     

电解电火花复合加工深孔试验研究

概述了难加工材料零件打孔的几种主要工艺方法,提出此类材料小孔、深小孔加工的一种新电解电火花复合加工试验方法.在改造的试验装置上,采用复合型电解液在不锈钢、钛合金试件上进行了小孔、深小孔加工试验.分析了生产率、表面粗糙度和加工精度等工艺效果的成因.结果表明,通过合理进行电解液配制和选择电规准等相关工艺参数,试件的材料去除率达14 mm/min,表面粗糙度值Ra ＜7.9 μm.虽然加工精度低于电火花加工精度,仍验证了该方法用于钛合金试件打孔的有效性.     

削边电极深小孔微细电火花间隙流场仿真研究

深小孔加工是微细电火花加工的重要应用领域之一.采用削边电极加工是提高深小孔加工深径比的有效工艺手段之一.通过间隙流场仿真结合工艺实验,解释了削边电极深小孔加工提高深径比和加工速度的原因.     

激波电火花复合微细孔加工试验研究

提出了一种新复合微细电火花加工方法，通过工件的微幅激振改善加工条件，提高放电加工脉冲利用率和微细孔加工的深径比。介绍了实验装置的构成，并给出了初步试验结果。     

倒锥形微细喷孔电火花加工研究

高端柴油发动机喷油嘴的微细喷孔要求孔径沿喷射方向逐渐变小形成倒锥形。为实现电火花加工微细倒锥形喷孔,解决倒锥角度高分辨率连续可调、微小锥角顶点的精确定位、无自转微细电极丝推摆动力传递等关键性技术问题,设计研制了一种微细倒锥孔电火花加工用电极丝推摆机构模块,并对该机构模块的推摆径向跳动误差、倒锥角调节误差等性能进行了测试。为验证该机构模块的功能效果,进行了不同倒锥角微细孔加工实验。结果表明:倒锥推摆机构具有倒锥形微细喷孔加工应用的可行性。     

电火花钻斜小孔特性研究

对电火花钻斜孔过程的放电状态进行了监测,并研究了电极长度对加工速度的影响。通过对钻斜孔过程放电状态的监测,发现电火花钻斜小孔可分为初钻阶段、钻孔阶段和击穿阶段。其中,初钻阶段和击穿阶段存在大量的开路、短路现象,加工速度慢;而钻孔阶段的正常放电概率大,加工速度快。随着电极因损耗而逐渐变短,加工速度呈增加的趋势,这主要是由于电极变短后,水头损失变小,内冲液流量增大,使排屑更顺畅,从而提高了加工效率。     

激波压力扰动辅助电火花加工高深宽比微细结构方法研究

针对电火花加工高深宽比微细结构时放电间隙小、加工产物不易排除的技术难题，在分析电火花加工电蚀产物稳定性的理论基础上，结合脉冲超声聚焦技术，提出了激波压力扰动辅助电火花加工高深宽比微细结构的方法，设计了激励电源和激波发生器试验装置，测试了相应的电功率和声功率。初步实验表明，该方法可促进电蚀产物的排除，改善加工稳定性，提高加工精度，为进一步研究提供了重要的理论和实验依据。     

微细倒锥孔在线加工参数调控的电火花加工工艺

基于微细孔电火花加工中观测到的“腰鼓”现象,进行了微细倒锥孔的在线加工参数调控电火花加工工艺的研究.实验研究了开路电压、进给深度、变压深度、放电电容等加工参数对微孔加工孔形的影响.通过对工艺参数的优化选择,加工得到出入口直径平均相差18.6 μm、锥度为1.16°的倒锥孔,可用于柴油发动机倒锥喷孔的加工.进一步实验了工件底面覆石蜡的倒锥孔加工方法,通过阻碍电蚀产物从通孔贯通出口的排出,来增加倒锥效果,加工得到的倒锥孔出入口直径差值增加到25μm以上.     

High Aspect Ratio and Complex Shaped Blind Micro Holes by Micro EDM

It is difficult to drill high aspect ratio through holes and complex shaped blind holes using micro EDM. The debris concentration in the narrow discharge gap causes abnormal discharges leading to excessive electrode wear and lower machining precision. In micro EDM, the electrode size is too small for internal flushing. This paper presents a new approach for effective self-flushing using planetary movement. Through micro holes with an aspect ratio of 18 have been drilled. This approach is also demonstrated by drilling blind noncircular micro holes with sharp corners and edges. The process performance characteristics are analyzed under different machining conditions.     

基于实验设计的电火花微小孔加工参数优化研究

综合考虑电火花微小孔加工中伺服参数与电参数的影响，采用实验设计的方法对微小孔加工效率进行优化研究。首先以一次正交试验对小孔加工中的微进给速度进行优化，以获得稳定快速的伺服响应，在此基础上进行二次正交试验，采用田口方法确定电参数的最佳水平组合。经参数优化后，小孔加工时间由初始的137．2s缩短到67．9s，加工效率显著提高。     

压电自适应微细电火花加工电极损耗率实验研究

针对电火花加工技术的特点,开发、研制了新型的压电自适应微细电火花加工装置,分析了该装置的加工原理.该装置有别于常规的微型电火花加工装置,可实现放电间隙与放电状态的自适应调节,促进排屑,能有效控制提弧及短路现象的出现,并能实现短路自消除,从而大幅度提高加工效率.通过大量实验,分析了各参数对电极相对损耗率的影响.实验结果表明:电极相对损耗率随开路电压和电容值的增大而增大,限流电阻R1和R2对电极相对损耗率有一定的影响.     

基于微电铸工艺的高深宽比引信开关制作

为满足军事武器系统对引信开关的不断需求,采用光刻和精密微电铸工艺在金属基底上制作了一款具有高深宽比结构的引信开关。研究了超声波辅助显影和曝光剂量对胶膜制作的影响,解决了高深宽比胶膜制作难的问题。采用优化电铸液参数及电铸前胶膜预处理的方法,解决了电铸层与基底界面结合失效的问题。引入尺寸误差补偿的方法,降低了因溶胀和去胶释放等工艺带来的制作误差。最终制作出结构尺寸为4000μm×3900μm×360μm、最小尺寸为20μm、最大深宽比为14∶1的开关结构,为制作高深宽比金属微结构提供了一种可行的工艺参考方案。     

电火花穿孔机群孔加工路径规划算法

在使用电火花穿孔机进行自动化群孔加工时,电极需频繁地从前一个孔位移动到下一个孔位。当孔位较多时,累积的运动时间相当可观,导致整体加工效率降低。通过分析孔位的坐标和间距,基于旅行商问题近似解法和坐标排序,提出了几种有效且实用的群孔加工路径规划算法,并集成在穿孔机CAM软件中。测试结果表明,几种算法均能有效缩短孔位间移动的总体距离,从而提高了整体加工效率。