混粉电火花放电蚀坑及温度场仿真研究

混粉电火花加工是一种新型加工工艺,通过在工作液中添加微细粉末,显著改善加工表面粗糙度。电火花加工表面粗糙度的形成与放电蚀坑大小有直接关系,而放电蚀坑大小与单次脉冲放电温度场有密切联系。为了进一步提高混粉加工表面质量,利用ANSYS软件对放电点温度场进行了模拟与分析,得到了工件表层温度场的分布规律,揭示了材料去除机制,阐明了加工表面粗糙度与温度场的关系,对预测和改善混粉加工表面质量及日后生产实际应用提供了一定的理论依据。     

移动热源作用下气中电火花线切割加工仿真分析

为了快速有效地提高气中电火花线切割加工Cr12MoV模具钢的表面质量,通过有限元法计算并分析了单脉冲气中火花放电条件下工件的温度场分布规律,获得了移动热源作用下工件表面电蚀坑形貌为半双椭球形,这与理想条件下电蚀坑形貌为半球形不同,进而探讨了移动热源作用下不同脉冲宽度对工件表面电蚀坑几何形貌的影响,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,修正后电蚀坑深度与工件表面最大粗糙度变化趋势基本相同且数值非常接近,并得出修正前后电蚀坑的长度、宽度及深度随着脉冲宽度的增加不断增大的规律,然而电蚀坑尺寸增加使得电蚀坑体积不断增大,从而提高了气中电火花线切割加工效率,但降低了工件的表面质量。     

场致射流微细放电加工实验研究

对场致射流微细放电加工单晶硅进行了工艺实验研究,分析在不同加工极性下的加工机理,发现在正极性加工时,蚀坑在工件表面存在电解液残留是由电火花蚀除和电化学蚀除共同作用的结果,而在充分放电的情形下,是由电火花放电来实现材料蚀除的;在负极性加工时,蚀坑仅仅是由电火花蚀除作用的结果。通过单因素实验获取喷管内径、极间距离、极间电压及工作液浓度对单次放电蚀坑直径的影响曲线,通过优化工艺参数在单晶硅表面加工出宽度为1μm、长度为5μm的微细沟槽。研究结果充分证明了场致射流微细放电加工的加工能力。     

单脉冲气中电火花线切割电蚀坑形貌仿真分析

为研究气中电火花线切割加工机制,建立Cr12Mo V模具钢温度场的数学模型。基于ABAQUS软件对单脉冲放电过程中Cr12Mo V模具钢的温度场进行仿真分析,得出Cr12Mo V模具钢的温度场分布规律,测量出不同峰值电流和脉冲宽度下工件表面电蚀坑的半径和深度并进行了修正,进而计算出电蚀坑的体积。获得了单脉冲放电后工件表面电蚀坑半径、深度、体积以及深径比随峰值电流与脉冲宽度的变化规律,进而预测出电火花线切割加工效率与工件的表面质量。     

单脉冲放电蚀除特征及规律研究

单脉冲放电的蚀除特征是放电加工的基本单位,开展单脉冲放电蚀除特征研究对于认识连续放电加工的过程以及放电加工时的电参数选择有着十分重要的意义。首先对单脉冲放电材料蚀除机制进行了介绍;然后基于材料的电—热模型,借助ANSYS软件对能量在材料内部的热传导过程进行了仿真,获得了材料熔融区域的半径随脉宽变化的规律;最后在自主研发的微细电火花加工机床上开展了不同脉宽、不同极性下的单脉冲放电实验研究。实验结果表明:无论极性如何,随脉宽增加,电蚀坑的直径、深度和蚀除体积都增大,但径深比减少;在相同脉宽下,工件接正极时的电蚀坑的直径、深度和蚀除体积比接负极时更大,但径深比更小;极性蚀除比(工件接负极时的放电坑的体积/工件接正极时的放电凹坑的体积)随着脉宽增加呈现减少的趋势。     

雾中电火花加工的极间能量分配系数研究

对雾中电火花加工中铜-钢电极对分别采用正-负和负-正接法时,工件端所分配的放电能量系数进行了研究。首先通过实验测量了放电加工中工件的温升、单蚀坑尺寸及放电平均电压、电流等,然后建立了热场与流场相耦合的物理模型,结合有限元分析软件COMSOL3.5,得到了内喷雾电火花加工在不同脉宽下工件的能量分配系数范围。从理论分析的角度证明了前期实验中得到的在喷雾电火花加工中采用铜-钢电极对时,为获得较高的材料去除率,适宜采用钢工件接正极的结论。     

电火花加工的基本原理

一、电火花加工概述电火花加工方法是在二十世纪四十年代开始研究和逐步应用到生产中来的。它是使工件和工具之间脉冲性地火花放电,靠电火花局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来,所以叫作“电火花加工”。因为是脉冲性的放电,所以某种场合下也叫做“电脉冲加工”,也有统称之为“电蚀加工”的。从1943年出现了第一台电火花加工装置起,最初都是利用电阻电容充、放电的所谓     

单脉冲超声辅助电火花加工温度场仿真分析

从单脉冲放电粒子能量和放电蚀坑两个方面,分析了超声振动对电火花加工的影响效果。根据Ansys仿真分析结果,在单脉冲放电情况下,放电蚀坑的深度和半径随峰值电流和脉宽的增大而增大。但是,峰值电流相对于脉宽对放电蚀坑尺寸的影响作用更大。因此,在超声辅助电火花加工中,可采用偏大的峰值电流和偏小的脉宽,提高加工效率。     

磁场对电火花放电通道的影响研究

放电过程中的横向静磁场可使带电粒子受到洛伦兹力而改变运动轨迹,造成工件上放电点的位置变化,进而引起电蚀坑形貌的变化。利用理论方法推算出磁场作用下的电子运动轨迹,得到工件上放电点的理论偏移值,并通过实验证明洛伦兹力改变了放电点的位置。结果表明:部分电蚀坑出现明显的拉长型畸变,放电点沿洛伦兹力方向移动,放电通道在洛伦兹力与工作液阻力的作用下逐渐发生偏移。电蚀坑被拉长后其深度会变浅,大而浅的电蚀坑将有助于提高电火花加工的表面质量。     

基于ANSYS移动热源电火花线切割温度场仿真研究

为了研究移动热源下电火花线切割温度场分布情况,结合热力学知识及放电通道的移动,建立了气中移动热源温度场模型,并推导出移动高斯热源的热力密度公式,确定移动热源下温度场初始条件与边界条件,根据实际加工情况建立仿真模型,利用ANSYS软件模拟了在移动热源下电火花线切割加工过程,得到Cr12MoV工件表面温度场的变化规律以及单个电蚀坑模型,进一步确定电蚀坑分布情况为多级排列,给出理论蚀除量计算公式,为预测工件蚀除率提供了依据。设计单因素实验,结果表明,移动高斯热源下电蚀坑的椭圆形建模是可行的,实际加工条件下电蚀坑形状与仿真结果相符,且由此结论计算的理论蚀除量与实际加工过程中工件的蚀除体积相当接近,验证了建立模型的合理性及仿真研究的可行性。     

国外电火花线切割机床概况

电火花线电极切割是电火花加工方法之一,它也是利用火花放电的电蚀作用对金属工件进行加工的。电火花成型加工必须有与欲加工形状相似的成型电极作为工具;而线切割加工则是以直径0.02～0.30毫米的铜、钨等金属丝作电极,以线锯的方式切割工件。为了控制加工形状,     

电火花加工放电状态检测及微机自适应控制脉冲电源

利用电火花加工放电状态多参数检测仪,证实生产率正比于火花放电率,而稳定电弧与不稳定过渡电弧几乎没有蚀除能力。论述了微机自适应电火花加工电源的原理性能及使用效果。     

电火花／电化学精密复合加工技术

引言现在普遍地应用电火花机床加工冲模和型腔模。电火花加工中的火花放电能够有效地从被加工件上蚀除金属,使之逐渐地形成与工具电极相对应的形状。虽然电火花加工的速度较慢,但由此工艺加工的复杂形状工件的精度高,其公差能限制在0.01mm以内。这就使它在制造业中增加了吸引力。但另一方面,经电火花加工后的工件表面会出现火花损伤。早在1965年,Lloyd和Warren的报告中就注意到,加工后工件表面缺陷与火花放电过程中熔化工件表面有关。近     

《电加工》一九八三年总目录

一、电火花加工(2)(13》(2)(19)电火花三坐标同时伺服平动头的研 究内斜花键孔的电火花成型加工工艺关于电火花加工硬质合金时电极表 面的黑膜对火花放电时电磁辐射的探讨D6140A电加工机床冷却油泵的改 革电火花放电硬化过程电容量与硬化 层增厚的关系超高度工件的深孔电火花加工电加工方法对模具刻字电火花加工用高纯冷压石墨的生产 与应用整体汽缸盖压铸模型腔的电火花加 工放电加工中不同状态放电的机理及 其工艺效果的研究双极性脉冲的放电特性及其电火花 加工效果浅谈电加工机床造型及彩色设计(2)(21)(1)(1)(1)(29)(2)(1)(2)(45)(2)(3…     

超声调制脉冲放电对微细电火花线切割加工效率和质量的影响

为了提高微细电火花线切割加工的质量和效率,在工件上施加超声振动,用超声振动调制脉冲放电,分析研究了超声调制微细电火花放电对加工效率和质量的影响。实验研究表明:超声振动能显著增强电火花加工的蚀除能力,减少短路,大幅提高加工效率和稳定性,改善加工质量。     

电火花线切割加工工件厚度在线识别技术研究

通过理论分析方法推导得到工件厚度与放电间隙两端间的平均电压、平均电流、机床伺服进给速度、线切割缝宽等参数的关系式。采用田口试验方法分析不同加工参数下电火花线切割加工不同厚度工件时放电两极之间平均电压、平均电流、线切割缝宽及加工速度的影响规律,研究一种基于灰色理论的线切割缝宽预测模型,并基于该模型研究一种基于广义回归模型在线识别电火花线切割加工工件厚度的方法。工件厚度在线识别技术可实现电火花线切割加工时对工件厚度的预测,是电火花线切割自适应加工变厚度工件的前提和关键。     

304 不锈钢电火花线切割加工表面性能研究

目的研究电火花线切割工艺对金属材料加工表面质量的影响规律,分析加工表面的机械性能。方法利用电火花线切割加工技术,对304不锈钢工件进行表面切割试验,应用马尔轮廓测量仪、扫描电镜、超景深电子显微镜及纳米压痕仪观察电火花加工表面的粗糙度变化规律和表面微形貌特征,获取横截面纳米硬度变化曲线。设计正交试验,获得最优加工参数。结果脉冲宽度和峰值电流对奥氏体不锈钢加工表面形貌的形成机制有显著影响,加工表面粗糙度受电参数的影响较大,加工表面的表层及次表层组织主要由塑性变形层与回火多相组织层共同构成,厚度与纳米硬度的变化受电参数的影响较大。结论电参数对表面质量的影响程度顺序为脉冲宽度、峰值电流、放电间隔,为得到较优加工表面层,应优先选择脉冲宽度为16μs,放电间隔为96μs,峰值电流为1.5 A的工艺参数组合。单个脉冲能量对加工层的厚度以及表层的纳米硬度呈现出近似线性规律。     

水中电火花放电能量分配系数研究

采用实验与仿真相结合的方法,通过设计不同的峰值电流及脉宽等加工参数,对水中电火花加工的能量分配系数及电蚀坑形貌的形成进行了研究。基于COMSOL MULTIPHSICS仿真软件建立固体-流体传热耦合模型。通过试验得到不同峰值电流及脉宽条件下的电蚀坑半径,结合最小二乘法拟合电蚀坑半径与脉宽、电流之间的关系。利用拟合公式和所建模型,在不同加工参数下得到不同能量分配系数对应的电蚀坑尺寸。通过与试验测量结果进行比对得到水中电火花放电的能量分配系数,并验证所建模型的正确性。     

电火花加工

<正>电火花加工又称放电加工(EDM),是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺。加工过程中,工具和工件(两极)不接触,置于绝缘工作液中,靠两极间不断的脉冲性火花放电,产生局部、瞬时的高温(达一万度以上)把金属材料逐步蚀除掉(熔化或汽化,工具和工件的表面被腐蚀成小坑)。由于加工过程中可见到火花,故称为电火花加工。广泛用于加工淬火钢、不锈钢、模具钢和硬质合金等难加工材料。     

电火花加工有效脉冲的鉴别和脉冲利用率的测定

一、概述电火花放电加工时,火花间隙一般为下列三种情况: (一)间隙过大,脉冲电压成为空载脉冲; (二)间隙适当,脉冲电压击穿电极间隙,形成火花放电,即为工作脉冲或称有效脉冲,进行蚀除金属;