绞合电极丝电火花线切割加工极间流场研究

为了解决电火花线切割加工在高效切割中极间工作介质补充不足的问题,研究开发了一种新型的电火花线切割加工用绞合电极丝。利用Fl uent流体力学软件,计算了绞合电极丝和常规电极丝在切缝中的流场体积流率和速度场。结果表明:绞合电极丝的极间流场体积流率比常规电极丝高约46%,绞合电极丝极间工作液的周向速度分量能促进加工区的工作液补充和蚀除产物排出,所设计的实验也在一定程度上验证了上述结论。     

供液方式对电火花线切割极间流场的影响分析

在电火花线切割加工过程中,放电间隙内工作液的流动状况对加工效率和加工质量具有重要影响。为此,建立了电火花线切割放电间隙的三维几何模型,运用COMSOL有限元分析软件对不同供液方式下的电火花线切割极间流场进行了数值模拟分析。结果表明:浸液式高速走丝加工和喷液式高速走丝加工的排屑、散热效果优于喷液式低速走丝加工,且浸液式高速走丝加工能切割大厚度工件。     

超大厚度电火花线切割理论研究

从电火花加工原理出发，用流体力学方法分析切缝中工作液状况，得出切缝中工作液状况与切缝宽度、切缝长度、电极丝的丝速以及工作液的粘度和工作液成分的关系。当工件厚度大于200mn。，电极丝运动产生的剪切流动是工作液在切缝中流动的主要因素。从上述分析出发，通过增加脉冲峰值电流的手段增加切缝的宽度，改善了切缝中工作液的状态，提高加工稳定性，实现对805mm厚的钢质工件进行加工。     

超大厚度电火花线切割理论研究

从电火花加工原理出发，用流体力学方法分析切缝中工作液状况，得出切缝中工作液状况与切缝宽度，切缝长度，电极丝的丝速以及工作液的粘度和工作液成分的关系，当工件厚度大于２００ｍｍ，电极丝运动产生的剪切流动是工作液在切缝中流动的主要因素，从上述分析出发，通过增加脉冲峰值电流的手段中切缝的宽度，改善了切中工作液的状态，提高加工稳定性，实现对８０５ｍｍ厚的钢质工件进行加工。     

基于复合工作液的低速运丝电火花线切割喷液极间流场研究

利用FLUENT软件对以复合工作液为冷却介质的低速运丝电火花线切割放电间隙内流场进行了模拟,通过试验验证了仿真的正确性,结果表明维持正常切割的喷液条件是整个放电极间液流速度不为零,否则会产生切割表面烧伤及切割不稳定情况,最后提出了以复合工作液为放电介质的低速运丝电火花线切割稳定加工的研究重点.     

电火花线切割加工工作液电解质对伏安特性与丝损的影响

研究了电火花线切割加工工作液成分和性质对加工的影响.通过改变电解质添加量,研究电火花线切割加工工作液性质对放电间隙伏安特性和电极丝损耗的影响,并对其作用机理进行探索.实验证明:电解质的添加改变了工作液的电导率,从而引起放电间隙伏安特性变化,提高了加工效率,同时增加了电解作用,大大降低了电极丝损耗.     

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。     

基于复合工作液的高压喷液电火花线切割实验分析

阐述了基于复合工作液的高压喷液电火花线切割加工以提高切割效率和加工精度的方法：从理论上分析了电火花线切割加工过程中，工作液在极间的压力分布状况和冷却规律；对比了高压喷液与无高压喷液条件下加工工件的表面形貌；通过检测电流、电压波形反映了极间放电状况；分析了极间状态对加工工件表面形貌的影响。     

中走丝电火花线切割工作液的应用与发展

介绍了电火花线切割加工工艺的发展方向,分析了中走丝电火花线切割工作液的性能要求以及对加工的影响,指出了中走丝电火花线切割工作液发展与应用,对目前使用的典型工作液进行了评价。     

基于复合工作液的电火花线切割加工技术研究

从极间放电机理的角度分析了阻碍高速走丝电火花线切割加工(HSWEDM)工艺指标提高以及产生表面黑白交叉条纹的根本原因是工作介质的洗涤性问题,试验证明HSWEDM在使用洗涤性良好的复合工作液后,由于极间冷却状态的改善而使切割工艺指标大幅度提高,切割速度已超过200 mm2/min.并从放电间隙、电极丝的放电能量承受能力及运丝速度等方面进行了HSWEDM更高效率切割的可行性研究,分析了基于复合工作液的电火花线切割加工技术的发展方式.     

倾斜式可调电极丝恒张力机构的研究

分析了高速走丝线切割机加工过程中电极丝张力对加工精度的影响，在此基础上开发了一种倾斜式可调恒张力机构，可直接恒定加工时的电极丝张力，减少电极丝的振动，提高加工质量，为实现多次切割创造了条件。     

基于磁流变双储丝筒电极丝张紧力控制机构设计

针对目前高速多次电火花线切割电极丝形位变化异常问题,通过建立电极丝张紧力数学模型,探讨了单储丝筒往复走丝方式对电极丝张紧力的影响。分析了产生电极丝张紧力波动的主要原因。据此,结合磁流变液特性,提出了基于磁流变液双储丝筒电极丝张紧力控制机构,从而实现调节电参数来稳定电极丝张紧力波动的目的,为下一步将智能控制技术应用到电极丝张紧力稳定中提供机构平台。     

Computational fluid dynamics analysis of working fluid flow and debris movement in wire EDMed kerf

In wire EDM, better exclusion of debris from the machined kerf is very important to obtain a stable machining performance. The purpose of this study is to investigate the fluid flow in the kerf and better jet flushing conditions of working fluid from the nozzles. The flow field and the debris motion in the kerf were analyzed by computational fluid dynamics (CFD) simulation, comparing with the observation by high-speed video camera. The influence of flow rate of working fluid from nozzles and the nozzle stand-off distance on flow field in the kerf and debris particle motion were discussed.     

纵扭超声振动电火花加工微小孔仿真研究

超声振动电火花加工是一种高效加工微小孔的新型加工方法,能够提高加工效率与精度。对纵扭超声振动电火花加工微小孔进行研究,建立描述电极丝周围间隙工作液流动特性的数学模型,使用Fluent对数学模型进行验证,同时加入切屑,对间隙工作液运动情况以及排屑情况进行探究。结果表明：在电火花加工时,在电极丝引入纵扭超声振动,流体域有明显的扭转运动,电极丝底部切屑在离心力的作用下,更易从底隙中进入侧隙,随工作液的运动排出孔隙,有效防止底部产生切屑堆积,提高了电火花加工微小孔的精度。     

基于正交试验法的往复走丝线切割多次切割工艺的研究

针对影响往复走丝电火花线切割多次切割的因素较多,采用正交试验的方法,进行放电脉宽、脉间、峰值电流、运丝速度、工作液及每次切割的偏移量对往复走丝电火花线切割3次切割的影响试验,确定影响加工效率和加工表面粗糙度的显著影响因素水平,优化加工参数,进行5次切割试验验证,获得工件加工表面粗糙度Ra0.69μm,加工的重复性较好。     

基于BP神经网络L M优化算法的喷液式线切割工艺参数优化

为了解决大能量切割时常因放电极间供液不足而出现干切和断丝的现象,提出在工作液高压浇注供液方式的基础上,增添跟踪喷液辅助系统。该系统可减少或消除供液喷嘴与切割表面间的喷液流失,提高工作液的极间进入量和极间平均流动速度,进而改善极间放电条件。在搭建的喷液系统上进行了正交优化试验,研究了功放管数、脉冲间隔、切割厚度、脉冲宽度、运丝速度等因素对切割效率的影响,确定了线切割优化工艺参数,获得了200 mm~2/min以上切割效率。借助L-M优化算法的BP神经网络搭立了线切割加工工艺网络预测模型,预测精度较高,为跟踪喷液式高速走丝线切割机的高效切割提供了可靠的工艺参数预测模型,满足实际加工需要。     

Near dry electrical discharge machining

This study investigates the near dry electrical discharge machining (EDM) process. Near dry EDM uses liquid–gas mixture as the two phase dielectric fluid and has the benefit to tailor the concentration of liquid and properties of dielectric medium to meet desired performance targets. A dispenser for minimum quantity lubrication (MQL) is utilized to supply a minute amount of liquid droplets at a controlled rate to the gap between the workpiece and electrode. Wire EDM cutting and EDM drilling are investigated under the wet, dry, and near dry conditions. The mixture of water and air is the dielectric fluid used for near dry EDM in this study. Near dry EDM shows advantages over the dry EDM in higher material removal rate (MRR), sharper cutting edge, and less debris deposition. Compared to wet EDM, near dry EDM has higher material removal rate at low discharge energy and generates a smaller gap distance. However, near dry EDM places a higher thermal load on the electrode, which leads to wire breakage in wire EDM and increases electrode wear in EDM drilling. A mathematical model, assuming that the gap distance consists of the discharge distance and material removal depth, was developed to quantitatively correlate the water–air mixture's dielectric strength and viscosity to the gap distance.     

电火花加工间隙流场的三维仿真研究

间隙流场中加工屑的分布是影响火花放电频率和放电点分布的重要因素,并直接关系到加工速度与加工精度,对间隙流场中加工屑分布情况进行研究是提高加工速度、加工精度的重要途径之一.该研究在对间隙流场中工作液和加工屑的运动进行理论分析的基础上,建立间隙流场的三维仿真模型,进行电极上下往复运动过程中间隙流场和加工屑运动的仿真计算,验证实验的结果证明了仿真方法的正确性.     

Diffusion Bonded EDM Electrode with Micro Holes for Jetting Dielectric Liquid

This paper describes improvement of machining characteristics of electrical discharge machining of deep slots using a tool electrode which has micro holes for jetting dielectric liquid over the working surface. The tool electrode was made by the diffusion bonding of two copper plates, over an interface on which micro grooves for jetting the dielectric fluid were formed using electrolyte jet machining. In conventional machining, it is difficult to drill micro holes at the end of a slim electrode and circulate the dielectric fluid from the other end. Hence a solid tool electrode is used and periodically lifted up during machining to flush debris particles out of the discharge gap. Use of the newly developed tool electrode was found to shorten the processing time and improve machining accuracy significantly compared with the conventional solid tool electrode. Since the holes are micro, the outlet shapes are not replicated onto the bottom surface of the slot machined.     

蒸汽喷射器内的激波效应对喷射性能的影响

利用Fluent软件对蒸汽喷射器内二维流场进行数值模拟计算,研究工作流体压力、背压、喷嘴位置对喷射性能的影响,并对喷射器流场内激波的产生、发展和结束进行了分析。结果表明,蒸汽喷射器工作流体压力、工作背压、喷嘴位置在特定的工况下都具有相对应的最优值。激波产生和结束的位置对喷射器性能影响很大:当第一激波由喷嘴出口产生并延伸到混合段出口附近时结束、第二激波在扩散室入口附近结束时,引射系数最大;当激波过早或过晚结束时,都会影响喷射器的性能。