基于液相电极的微细电火花加工方法研究

提出了一种利用液态金属作为加工电极的新型微细电火花放电加工方法,用于解决传统电火花加工中电极损耗引起的相关问题。该方法将导电的液态金属——镓铟锡合金注入毛细管工具电极中,通过控制管内压力使其悬挂在工具电极末端,脉冲电源施加在液体金属、工件之间,并控制它们之间的间隙来进行火花放电,从而达到蚀除工件的目的。放电过程中,尖端的液态金属会损耗,但在静电力以及虹吸作用下,工具电极中的液态金属会连续供应以补偿损耗。试验结果表明,镓铟锡合金能够作为电极进行电火花放电,任意图案扫描刻蚀结果表明镓铟锡合金电极进行电火花放电加工的方案是切实可行的,并且Parylene C镀层能够有效的保护工具电极。     

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。     

基于静电驱动的微细电解加工技术

利用电容两极板间的静电力可促使两极板相互靠近的特点,提出了基于静电驱动的微细电解加工技术,并设计了静电驱动微细电解加工装置。分析了电解液浓度和电源频率对加工间隙的影响,并进行了二维结构、阵列柱状结构的静电驱动电解加工实验。结果表明:采用静电驱动技术实现电极的微进给,能使加工间隙达到微细电解加工的要求;通过控制电源的脉宽和频率,能实现自适应电解加工的目的。     

微细电火花线切割加工伺服运动控制卡设计及实现

设计了一套精密伺服运动控制卡,该卡利用DSP作为控制系统的核心,采用了不完全微分PID控制器,并针对压电陶瓷电机低速运动时具有不固定死区特性,进行了自适应死区逆补偿,以实现对压电陶瓷电机进行精确控制.实验结果表明,此伺服运动控制卡能满足微细电火花线切割加工的伺服控制要求.     

微细电火花线切割加工装置及应用

开发了一套微细电火花线切割加工装置.主要由精确可控微小放电能量的脉冲电源、加工状态在线检测与控制系统、基于压电陶瓷驱动的精密伺服控制系统和恒张力走丝系统等关键技术构成.利用直径为30μm的微细电极丝,加工出微小槽的最小宽度<38μm,表明放电间隙≤4μm,并且白层厚度<2μm,表面粗糙度Ra≤0.1μm.给出了微小齿轮以及各种各样的异型孔加工实例,证实该设备具有较广泛的实用性.     

微细线切割电极丝形位误差分析

为评估电极丝在微细电火花线切割加工过程中受到各种力作用下产生偏移量大小,利用有限元方法,首先求取电极丝仅受丝张力的总体刚度矩阵和电极丝仅受放电力的总体刚度矩阵,然后结合这两个刚度矩阵推导受丝张力和放电力合力的总体刚度矩阵,利用电极丝总体刚度矩阵求出电极丝最大变形解析式,并在此基础上分析了电极丝变形的影响因素.分析结果表明:提高电极丝的张力和电极丝的刚性以及减小导丝器之间的跨度都可以减小电极丝形位误差;提供微小能量的脉冲电源使偏移量达到最小是最佳的选择.     

开放式驱控一体化的工业机器人控制器研发

本文面向工业机器人应用,创新地提出了开放式驱动控制一体化的运动控制器架构,将常规运动控制器、常规驱动器的控制模块、工控机、安全控制卡、示教盒的CPU处理模块有机集成,形成一个一体化的运动控制器,提高了开放性,降低成本至原来的一半,缩短了用户产品的开发周期。     

微细电火花线切割加工技术的研究

以微小复杂零件加工为目标,对微细电火花线切割加工技术进行了研究.开发出由微小能量脉冲电源、循环低速走丝系统、加工状态检测与控制系统、微进给伺服控制机构等构成的微细电火花线切割加工系统,并进行了工艺试验研究.分析了电参数对加工性能的影响,探讨了微小槽、微小异型孔及微小齿轮等零件的加工工艺.利用直径为30 μm的电极丝,在厚度为1 mm的不锈钢上加工出最小宽度为38 μm的微小槽,其表面变质层厚度小于2 μm,表面粗糙度Ra≤0.1 μm.同时还加工出尺寸小于0.4 mm的异型孔以及模数为40 μm的微小齿轮等.     

节能型电火花加工脉冲电源的研究

设计了一种采用LCL-T主电路结构的新型节能型脉冲电源系统,给出了系统硬件电路和软件设计思路,分析了脉冲电源主要能耗部分的电能损耗,并且利用设计的脉冲电源样机进行了工艺试验,检验了节能型电火花加工脉冲电源的加工工艺性能,考察了系统方案的可行性,试验证明所设计的节能型脉冲电源具有良好的加工功效。     

Study on the servo control system of MWEDM

MWEDMhas been applied widely in industry be-cause of its capability of machining any material with e-lectrical conductivity more than 0·01S/cm without con-tact, and achieving micro parts with high machiningprecision and low surface roughness[1,2]. HoweverMWEDM is a dynamic process; it demands a highspeed, quick response servo control system to keep theoptimum discharge gap between the work-piece andwire electrode, maintain stable gap discharge states toerode the work-piece, and keep the sp…