基于响应面与狼群算法的电火花线切割加工性能与放电能耗建模及优化

结合电火花线切割加工绿色、精密、高效的发展趋势,提出面向加工性能与放电能耗的电火花线切割加工工艺建模与多目标优化方法。针对电火花线切割加工GH4169高温合金材料开展正交试验设计,以脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速为输入,以放电能耗EEV、表面粗糙度Ra和材料去除率MRR为输出,构建了电火花线切割加工性能与放电能耗多目标优化响应面模型,并采用改进的狼群算法对模型进行优化求解。优化结果与实验结果对比表明,Ra、EEV和MRR的平均误差均不高于10%,且随机优化实验结果优于75%以上的正交试验设计的实验结果,验证了优化模型及求解方法的有效性。

基于DOE方法的线切割加工效率优化及应用

本文利用现有的线切割加工测试平台,对放电参数、工作液、钼丝工艺型号、钼丝直径、工件厚度等单因素进行摸索研究,并在此基础上以工件厚度、工作液浓度以及钼丝直径为影响因子,以加工效率为反应值进行DOE(正交试验设计法)试验,由此得出提升加工效率的优化途径。通过本次研究,可以在线切割加工过程中,采用切割条件应用优化方式来提升切割效率,给后续提供实际工程化应用的参考案例。

冲压模具线切割加工优化分析

以一款汽车音响后挡板复合模具为案例,重点分析了冲压模具中的凸、凹模以及内、外脱料板的加工方法对制造成本的影响。利用线切割机斜度装置可以有效地实现凸、凹模共用,并且通过在内脱料板周边设置一些凸台达到内、外脱料板共用的目的。这些方法的运用,可以较好地节省模具材料,提高加工效率,从而降低模具制造成本。

用于多层零件的线切割加工落料方法

针对多层零件的线切割加工落料方法进行难点分析和工艺改进,通过对前工序加工内容的调整,优化线切割加工路径,部分程序段采用无废料加工,使得废料变小或者成为粉末颗粒,保证加工质量,实现可连续切割加工。

基于空载率检测的聚晶金刚石复合片电火花线切割加工研究

针对通过传统峰值电压检测伺服跟踪方法进行电火花线切割聚晶金刚石复合片时出现的切割速度低、切割不稳定、表面质量差且易断丝的现象,提出了一种空载率检测系统控制方法。经试验得知,当空载率为10%时,该方法可得到更好的表面质量和加工稳定性,同时获得较高的切割速度,在相同脉冲宽度下切割聚晶金刚石复合片较传统峰值电压检测伺服跟踪方法的速度提升了20%。

非晶合金复合材料电火花线切割加工工艺研究

非晶合金复合材料兼具非晶合金和传统金属的特点,工程应用前景广阔,这类材料属于难加工材料,实现其零件的加工对工程应用具有重要意义。以两种非晶合金复合材料为研究对象开展电火花线切割单因素实验,研究脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲波形和功率管数对加工效果的影响,并针对工艺规律进行研究分析,以获得较好的切割效率和表面质量。此外,针对电火花线切割加工不同合金元素的电火花蚀除行为开展研究,发现母材中的Cu元素更容易被蚀除,而Ti、Zr元素相对难蚀除。

电火花线切割加工常见断丝现象分析

本文对于电火花线切割加工在实际操作中断丝这一常见现象的原因进行归类分析,并提出在实际操作中改进与预防的措施。以提高电火花线切割加工过程中的加工稳定性,和降低加工过程中断丝的概率。

电火花线切割加工拐角误差控制方法

单向走丝电火花线切割机床采用各种拐角控制策略使塌角尺寸大幅减小,往复走丝电火花线切割目前主要是在拐角处设置简单的程序或措施以减小拐角误差。通过对电火花线切割拐角误差成因的分析,介绍了单向走丝电火花线切割拐角误差的控制方法(能量控制法、轨迹控制法、实时检测修正法与人工智能技术应用)和往复走丝电火花线切割常用的拐角误差控制方法。通过了解拐角误差的产生原因和处理方法,从而在生产实践中选择适当的方法以减小拐角误差,有助于对该问题进行进一步研究。

一体化教学方法在数控加工专业中的应用——以数控线切割加工技术课程为例

数控线切割加工技术作为数控加工专业的一门课程,它对于机械制造行业高端技能人才的培养也同样具有举足轻重的作用。本文首先对数控线切割加工技术课程传统教学存在的问题作出简要简述,然后结合实际情况,提出几种不同层次的数控线切割加工技术课程一体化教学方法,通过各种措施以此提升教学质量。

强化碎屑排屑策略提高往复走丝电火花线切割加工效率的研究

首先,采用30 000帧/s高速摄像观测记录、分析电火花线切割加工过程的微观状态,确定影响高速切割加工的关键影响因素;接着,采用具有好的包裹性和容纳性的水溶性放电介质,实施了同时向极间叠加低频放电脉冲和高频放电脉冲的火花放电控制策略,构成强化碎屑排屑方法;然后,通过粒度分布测试对比分析了不同放电控制策略的切割加工效果;最后,确定纳秒和微秒两级高频放电脉冲叠加控制策略是提高碎屑能力和排屑能力的有效方法,结合采用双丝筒长丝系统,可显著提高往复走丝电火花线切割的切割效率。

航空PH13-8Mo材料线切割加工技术

综合分析电火花线切割原理、设备及加工特点,以及参数选用、程序编制等具体应用。结合航空PH13-8Mo材料的典型零件,从加工方案分析、零件的装夹定位等方面阐述了如何利用电火花线切割加工技术解决零件加工中的实际问题。

气中电火花线切割加工技术研究

传统的电火花加工,一般都在液体介质中进行,如煤油等。虽然液体介质被认为是平稳和高效加工所必需的,但是它可以造成环境污染。在分析压缩气体条件下进行电火花加工机理的基础上,提出一种气中电火花线切割加工的新工艺。其运动着的电极,甚至在大气中也可以从加工间隙中排除加工屑;而且将其用于精加工(多次切割)时,可获得沿工件厚度方向上比液中加工时更高的直线度。低速走丝试验结果证明了上述的优点。高速走丝气中电火花线切割加工的初步试验结果表明,气中电火花线切割加工具有广阔的应用前景。

微细电解线切割加工的基础研究

基于电化学原理,讨论了纳秒脉冲电流微细电解线切割加工的机理,建立了微细电解线切割加工数学模型;采用电化学腐蚀原理对微米尺度线电极进行在线制作,建立了微细电解线切割加工试验系统,并进行了微细电解线切割加工试验,切割出带90°直角的微结构,其切缝宽度为30μm。

复杂微小零件的微细电火花线切割加工技术研究

在分析微细电火花线切割加工特点的基础上 ,对获得高精度、高表面质量加工指标的关键技术进行了研究。重点对微能脉冲电源、智能工艺规划系统和加工工作液间隙特性等关键技术进行了研究 ,解决了微能脉冲电源能量精确可控以及微小复杂零件加工工艺规准的智能决策问题 。

超细晶硬质合金线切割加工过程的腐蚀机理研究

超细晶硬质合金具有较好的综合物理特性。本文通过钴片、超细晶硬质合金的浸泡试验与实际切割试验,并借助SEM、EDX等分析手段,研究了线切割工作液对超细晶硬质合金的腐蚀作用及机理。结果表明:线切割工作液中的水、三乙醇胺等可加速超细晶硬质合金中Co的浸出;在线切割加工时,由于Co粘结相的流失,超细晶硬质合金稳定的WC骨架被破坏;高温下,超细晶硬质合金表层的W被氧化成WO3,继而形成钨酸根离子进入线切割工作液中,加速了超细晶硬质合金中WC的流失。

电火花线切割加工工艺指标的影响因素及其改进措施的研究

电火花线切割机床对零件的加工精度(主要指加工的形状精度和位置精度)不仅与机床固有的结构设计精度和精度保持性有一定的直接关系,放电过程控制的好坏也直接影响到加工性能的优劣。阐述了电火花线切割的工艺指标,分析了电参数和非电参数等方面对工艺指标的影响,并针对这些因素提出了提高电火花线切割加工质量的有效方法及生产过程中的注意事项。

电解线切割加工技术试验研究

分析了应用电解线切割加工工艺在厚不锈钢板上加工高深宽比结构的可行性。为解决加工高深宽比结构时的排屑问题,在分析该工艺特点的基础上,采用了轴向冲液的方法。在自行搭建的加工系统中,进行了不同加工参数的一系列试验,以研究加工电压、电极丝进给速度、电解液浓度和冲液速度对该工艺的影响。最后,对电解线切割加工参数进行优化,加工出了缝宽为160μm、深宽比高达30的微型花键。

工程陶瓷材料电火花线切割加工的机理研究

针对如何提高工程陶瓷材料加工质量这一问题,对碳化硼工程陶瓷进行了电火花线切割加工的试验研究。介绍了工程陶瓷材料的电火花放电加工原理,通过对碳化硼工程陶瓷进行的电火花线切割加工工艺试验,探讨了电参数对工程陶瓷电火花线切割加工表面质量的影响规律。该研究对进一步深化电火花加工技术的基础理论,促进该技术在实际生产中的推广应用具有重要意义。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料微细电火花线切割加工材料去除率研究

碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料微细电火花线切割加工材料去除过程受多种因素交互影响,难以获得有效的材料去除率数学模型,而在多约束条件下试验研究不失为解决该问题的一种有效方法。采用中心复合设计(CCD)实验方法,设计三因素五水平的SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工实验方案。利用响应曲面法建立材料去除率与主要电源参数(开路电压、电容和脉宽)的二阶模型,通过对实验数据的多元二次拟合,获得材料去除率的二次回归数学模型。进一步分析了实际加工条件对工艺参数的约束,并以提高SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工材料去除率为目标建立工艺参数优化模型。设计粒子群优化(PSO)算法及其流程进行优化问题求解,其结果显示PSO算法可以快速有效地获得满足多约束的最佳工艺参数。

工件超声振动对TC4钛合金快走丝电火花线切割加工表面质量影响的研究

进行了4组对比试验,研究了工件超声振动对TC4钛合金快走丝电火花线切割加工的表面粗糙度及其表面形貌的影响。结果表明:与TC4钛合金快走丝电火花线切割加工相比,在工件上附加超声振动以后,TC4钛合金工件表面粗糙度得到降低,但改变幅度都不一样。在电参数为功率管数2个,脉冲宽度16μs,脉冲间隔比为6时,表面粗糙度改变幅度最大。对比无超声振动,发现在工件上附加超声振动以后,形成的小凹坑更加均匀规则,且小凹坑的边缘更加光滑。