外加磁场对铁磁材料电火花小孔加工的影响

针对电火花加工中电蚀产物排出困难、加工效率低、电极损耗严重等问题,研究了外加磁场对铁磁性材料电火花小孔加工的影响,分析了铁磁性电蚀微粒在加工区域受外加磁场磁力作用的影响规律,实验研究了在不同电极材质条件下,外加磁场对加工速度、电极损耗的影响。结果表明:采用磁场电火花复合加工方法在铁磁材料工件上加工小孔,其加工速度和电极损耗都比普通电火花加工有明显改善。     

涡轮静子电火花电弧复合加工工艺研究

航天发动机的涡轮静子是一种集合了闭式整体叶盘难加工结构和高温合金难加工材料于一体的复杂零件。针对该涡轮静子加工效率较低、制造成本昂贵等难题，提出一种电火花电弧复合制造这类零件的方法。首先，采用高速电弧加工方法对高温合金进行工艺试验，分析不同工艺参数下的工件加工效率、表面粗糙度、再铸层和热影响层等方面的变化规律；然后，以高温合金涡轮静子为加工对象，开展电火花电弧复合工艺研究，以实现产品的高效精密加工。结果表明：与单一的电火花成形加工相比，采用电火花电弧复合工艺加工涡轮静子的加工效率提高了52%。     

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.     

气液混合功能电极电火花诱导烧蚀高效铣削研究

提出了气液混合功能电极电火花诱导烧蚀铣削加工方法,并进行了针对Cr12的铣削试验,与常规电火花铣削进行对比和分析,发现气液混合烧蚀铣削的加工效率可达96.3 mm3/min,而常规电火花铣削的加工效率仅为6.4 mm3/min.从工件表面微观形貌、能谱及成分分析等方面进行研究,解释了加工效率高的原因.最后研究了不同加工参数下,气液混合功能电极电火花诱导烧蚀铣削加工效率的工艺规律.     

GT35钢结硬质合金电火花加工工艺试验

研究了GT35电火花加工时,峰值电流、脉冲宽度、放电时间等参数对工件加工效率、加工面粗糙度和电极耗损速度等的影响规律,并分析了其作用机理,优化了GT35钢结硬质合金电火花加工工艺参数,为加工复杂型腔GT35钢结硬质合金模具提供了试验依据。     

超声振动复合微细电火花加工微小孔试验研究

微小孔加工时的放电间隙较小,排屑、消电离状态差,放电效率低,直接影响加工效率和电极损耗;超声振动可改善排屑、消电离状态,能提高放电效率。将超声引入微细电火花加工,通过工件的超声振动,进行超声功率、小孔孔径、脉冲频率的微小孔电火花加工工艺试验研究,结果表明:加工不同孔径时,超声功率及电源频率都存在一个最佳值;加工条件合适时,超声复合微细电火花加工优于常规微细电火花加工。     

电火花诱导烧蚀磨削修整复合加工方法研究

针对放电诱导烧蚀加工在高效加工的同时易在工件表面产生巨大烧蚀坑的问题,提出了电火花诱导烧蚀磨削修整复合加工方法。对钛合金TC4进行了电火花加工、烧蚀加工、诱导烧蚀磨削修整复合加工的对比实验,研究机械磨削作用对烧蚀性能的影响。在钛合金烧蚀加工实验过程中,用复合机械磨头进行修整能显著提高加工效率,达到1107 mm3/min,是同等条件下电火花加工的6.77倍、烧蚀加工的1.27倍。由于存在机械磨削修整作用,可在线去除烧蚀产物,露出基体材料,工件表面粗糙度优于烧蚀加工,甚至优于同等电参数下的电火花加工,达到了在获得高效加工的同时提升表面质量的目的。     

往复走丝线切割机床变厚度切割工艺研究

电火花线切割机床在加工变厚度工件时,工件厚度变化处易出现加工条纹,影响加工质量和加工效率,而根据不同厚度的工件采用不同的加工参数,可明显改善加工质量和效率。利用往复走丝电火花线切割机床进行不同厚度工件的加工试验研究,采用正交试验法进行规划,并对试验结果进行分析,研究其加工规律,分析得到加工变厚度工件的理想参数,从而实现电火花线切割加工变厚度工件时始终保持较高的加工效率及一致的表面质量。     

结构陶瓷电火花加工模型化

针对结构陶瓷电火花加工特性，对高能小脉宽电火花加工进行了模型化分析，提出可利用模型化分析不同材料最大熔化体积的变化规律，预测某种材料电火花加工的可行性，确定高的加工效率、低的工具电极损耗的工艺参数。     

不同电极材料的短电弧铣削加工效率研究

短电弧铣削加工是一种新型的放电加工,它进一步提高了放电加工效率。论述了短电弧加工材料去除机制、去离子原则和热现象,分析了余热对材料去除率(MRR)的影响。研究了短电弧铣削加工效率的主要指标——MRR,在不同工具、工件电极的材料组合下,分析峰值电流、脉冲时间、脉冲间隔、进给速度、气压等工艺因素对MRR的影响规律。实验表明:不同电极材料组合的MRR存在差异;在大多数放电条件下,石墨电极和45碳钢工件获得较高的MRR,而紫铜电极和镍基高温合金GH4169工件获得较低的MRR。     

电极结构对短电弧-电化学复合加工深窄槽影响研究

深窄槽结构具有尺寸小、深宽比较大的特点,狭小的加工区域存在排屑不畅、散热效果差等问题。为解决深窄槽加工过程中排屑困难的问题,提出通过优化电极结构来提升深窄槽短电弧-电化学复合加工的稳定性。分别设计单孔、多孔及螺旋3种管状电极结构,对不同电极结构加工时的间隙流场状态进行仿真研究。对比不同电极结构极间介质流速与压力的分布状态,并对仿真结果进行实验验证,探究电极结构对短电弧-电化学复合加工性能包括加工效率、尺寸精度、表面质量等指标的影响。实验结果表明：螺旋电极结构相比于单孔电极和多孔电极更能改善极间的流场状态,在保证深窄槽尺寸精度的情况下提高了加工效率与表面质量。     

High-speed EDM milling with moving electric arcs

A novel high-speed electrical discharge machining (EDM) milling method using moving electric arcs has been proposed in this study. We connected a copper electrode rotating rapidly around its axis and a work piece to a DC power supply to generate a moving electric arc. To ensure high relative speed of any point on the electrode with respect to the work piece, the electrode was shaped like a pipe. It was observed that the electric arcs move rapidly within the discharge gap due to the revolution of the tool electrode, removing the materials on the electrode along the track of the arc roots. To explore the characteristics of machining with moving electric arcs, an EDM milling apparatus was devised. Two planes with approximately the same roughness were machined separately by this equipment and a traditional EDM machine for comparison. It was found that a much higher material removal rate can be easily achieved by EDM milling with moving electric arcs. In the meanwhile, wear of the tool electrode in this new method is negligible, which is greatly favorable for machining accuracy. The microstructures of these surfaces were also investigated for further information.     

复杂型面多轴电火花加工的电极损耗补偿

在复杂型面的多轴电火花加工中,电极损耗对加工精度具有影响显著,因此,对电极损耗进行准确补偿非常重要。通过研究得出电极表面损耗与电场强度有关,并建立了电极损耗系数与电场强度之间的关系。在此基础上,提出了考虑电极运动路径的电极损耗补偿方法,并通过加工实验证明了该方法的准确性与有效性。     

用快速成形技术制造玻璃模具电火花加工电极

本文叙述了用快速成形技术制造玻璃模具电火花加工电极.对客户提供的玻璃器皿样品尺寸进行三坐标测量,并将样品的尺寸放大1 mm以补偿样品生产时的收缩.利用快速成形技术对样品进行三雏造型,并制得样品的树脂原型.利用熔模铸造技术和树脂原型来制作模具电火花加工的电极.用这种工艺可以快速得到铜电极,实现玻璃模具的快速加工.     

3R电极工装夹具的结构

通过介绍一个简单的3R电极工装夹具的设计、制造、装夹及使用的整个过程,对3R电极的夹具结构进行了详细分析,并详细介绍了3R电极夹具在加工中心及电火花机上的使用方法,同时对比分析了3R电极与普通电极不同的设计方法以及各自的弊端。     

微细电极的正交点电接触在线测量及组合制作工艺

为服务于微细电火花加工用微细工具电极在线制作,提出一种正交点电接触标准细棒的微细电极在线测量方法。将电极轴线与标准细棒轴线正交（垂直）布置,通过电极外径与标准细棒外径之间低压电感知的点接触方式,避免或减少标准棒尺寸误差和安装误差的影响。提出采用自穿孔成形伺服反拷法和线电极磨削法组合工艺,并结合在线测量反馈方式,实现了钨材料微细电极较高效率的在线制作,尺寸可控精度可达±1．5μm。     

型孔电解加工阴极优化试验研究

为解决电解加工型孔的加工稳定性和形状精度等问题,建立了异形孔电解加工稳定过程中加工间隙数学模型,分析了工具阴极结构对加工区域和非加工区域的电场及其均匀性以及其对电流密度与加工效果的影响,通过优化工件结构改善了加工间隙内的电场分布,使工件形状精度显著提高,并进行相关试验对仿真结果进行验证。得出结论:在相同的电解加工参数下,工具电极的结构对工件的形状精度有着显著的影响,通过优化工具电极结构,改善加工间隙内的电场分布与电流密度,让加工间隙内的流场更为稳定,使工件侧壁垂直度提高,提高了电解加工的形状精度与加工稳定性。     

A model for detection of the eroding surface based on discharge parameters

To achieve a high removal rate and a low electrode wear in sinking electrical discharge machining process (EDM), rough machining parameters have to be selected according to the size of the eroding surface. In general, the size of the eroding surface varies according to the depth of machining. Thus, it has to be determined on-line. The work presented in this paper shows that the electric current signal depends on the size of the eroding surface. For constant machining parameters and varying size of the eroding surface, the attributes of the electric current signal were acquired and used as inputs to the modeller; a conditional average estimator (CAE) was used as a nonparametric regression modeller. According to the outputs of the model, the size of the eroding surface is determined accurately enough for the selection of optimal machining parameters.     

Effect of surface roughness of tool electrode materials in ECDM performance

Electrochemical discharge machining (ECDM) is an emerging non-traditional machining process that involves high-temperature melting assisted by accelerated chemical etching. In this study, the tool electrode (200 μm in diameter) is fabricated by wire electrical discharge grinding (WEDG). After the tool electrode is machined, the surface roughness of tool electrode materials (stainless steel, tungsten carbide, and tungsten) is different because of the physical properties. However, the surface roughness affects the wettability on tool electrode, and also changed the coalesce status of gas film in ECDM. Hence, this study explores the wettability and machining characteristics of different tool electrode materials and their impact on gas film formation. Their machining performance and extent of wear under gravity-feed micro-hole drilling are also examined. Experimental results show that the optimal voltage of different tool electrode can shed light on the machining performance. Moreover, wettability of tool electrode is determined by surface roughness of tool material, which in turn affects the coalesce status of gas film, machining stability and micro-hole diameter achieved. In addition, differences in tool material also results in variations in machining speed. Significant tool wear is observed after repeated gravity-feed machining of 50 micro-holes.