碳化硅纳米介质电火花线切割加工研究

采用SiC纳米混粉工作液对Cr12MoV模具钢进行高速走丝线切割加工试验,重点分析了脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流和混粉浓度对切割加工的影响。试验表明,在脉冲宽度45μs,脉冲间隔6倍,峰值电流25A,混粉浓度0.3g/L的加工条件下,采用混粉工作液较采用常规工作液加工的切割速度提高21.16%,表面粗糙度降低15.05%。研究认为,纳米微粒的介入,极间绝缘性降低,放电间隙增大,改善了极间放电条件,提高了工件加工稳定性和切割速度;同时,纳米微粒促使极间火花放电通道增多、放电点分散,提高了工件表面加工质量。

T/CMTBA 1010—2021《数控往复走丝电火花线切割机床性能评价规范》团体标准解读

介绍了《数控往复走丝电火花线切割机床性能评价规范》团体标准的制定背景、目的和主要内容,并在检验项目、关键指标等方面与现行行业标准进行了比对,解读了该团体标准的先进性、科学性和实用性。

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。

分层供液电火花线切割加工研究

分别采用常规供液和分层供液对缸筒类零件进行电火花线切割加工对比试验。结果表明,分层供液可在火花放电全过程实现电极丝顺向运丝加工,解决了常规供液方式下电极丝逆向运丝导致的缸筒类零件内部供液不足的问题;提高了极间工作液流速与流量,增强了排屑能力,扩大了放电间隙,改善了极间放电条件,从而提高了火花放电效率和稳定性,对工件切割速度的提高和表面加工质量的改善有重要意义。

基于故障树的单向走丝电火花线切割机床故障诊断

为提高单向走丝电火花线切割机床使用寿命和加工效率,减少并预防故障事件的发生,提高机床的工作效率。应用故障树分析软件建立故障树模型,并进行定性、定量和蒙特卡罗仿真分析,确定单向走丝电火花线切割机床故障模式。通过定性分析得到93个最小割集,定量分析得出100件底事件结构重要度优先顺序,蒙特卡罗仿真分析得到100件底事件模式重要度优先顺序。综合得出单向走丝电火花线切割机床发生故障时优先考虑的事件,进一步分析对机床工作影响最大的底事件类型并提出解决方案或预防措施,对其他系列机床乃至其故障研究都可提供参考。

涡轮盘榫槽电火花线切割加工质量研究

为了提高涡轮叶盘榫槽电火花加工的材料去除率、几何形状精度,文中采用3种相同直径、不同材质的电极丝,进行电火花线切割GH4169枞树形榫槽的对比实验。采用不同工艺规准下的3道线切割工艺:第一次切割使用较大脉冲能量,加工出外形轮廓;第二次切割消除工件在上次加工中产生的变形,提高工件尺寸精度;第三次切割对工件表面进行精修整,减小工件表面变质层。对加工后榫槽进行材料去除率的计算、几何形状精度和轮廓偏差的测量,分析电火花线切割加工对榫槽加工质量的影响。试验结果表明:在高速线加工下榫槽的材料去除率最高;不同电极丝加工后的榫槽几何形状精度均在要求的0.075 mm之内;线切割加工的榫槽轮廓偏差都在0.030 mm左右,同时采用黄铜丝加工的榫槽轮廓偏差最小。采用电火花线切割工艺加工出的榫槽几何形状精度和加工质量均满足加工要求,显示出该工艺巨大的技术潜力。

超声辅助电解电火花线切割流场仿真及试验研究

目的将超声振动工艺引入电解电火花线切割加工,研究分析超声振动对加工过程的影响规律,并分析加工参数对加工性能的影响。方法以镍钛记忆合金为加工材料,对超声振动辅助电解电火花线切割加工进行仿真及试验研究。通过理论分析和有限元仿真分析,对超声振动引入后对流场的影响规律进行深入研究;通过正交试验,分析了超声振动辅助电解电火花线切割的最佳工艺参数。结果基于气泡在流场内的受力情况构建了数学模型,超声振动引入后气泡脱离半径变小,加速了气泡从电极丝上脱离。根据有限元仿真结果可知,附加超声振动能使极间流场速度明显上升,气体排除效率显著升高。正交试验结果表明,脉冲宽度以及峰值电流对加工表面粗糙度值的影响显著,超声振幅对加工表面粗糙度值的影响较小。对比试验结果表明,超声振动能显著提高材料去除率,平均增幅达10%,加工表面可以避免由过电解引起的点蚀现象。结论提出的气泡脱离模型以及流场仿真为超声振动辅助电解电火花线切割加工机理研究提供了新的思路。加工参数对加工表面粗糙度值的影响程度依次为峰值电流(I_(p))>脉冲宽度(T_(on))>超声振幅(A_(usv)),最优加工参数为T_(on)=12μs、I_(p)=6 A、A_(usv)=8μm。将超声振动工艺与电解电火花线切割相结合,在提高材料去除率的同时提高加工表面质量。

矿物铸件精密电火花线切割机床应用及特性

针对铸件在往复走丝电火花线切割机床制造过程中能耗高、污染大、周期长、内部残余应力大、易变形及使用工作液后绝缘性下降等问题,研制了一种矿物铸件精密电火花线切割机床,该机床达到了团体标准TCMTBA 1010—2021的一系列检测要求。选择经过正常运行使用一年后的矿物铸件和铸铁件机床,分别进行了厚度100 mm工件的8 A大电流和厚度40 mm工件的窄脉冲宽度切割试验发现在相同加工参数条件下,矿物铸件机床在大电流切割时能量泄漏少,运丝速度更平稳,切割效率高于铸铁机床;窄脉冲宽度修刀切割时,铸铁机床在1μs脉冲宽度修刀时极间波形会发生畸变,修刀不稳定,而矿物铸件机床在0.5μs脉冲宽度时还能正常修刀,矿物铸件机床因具有很好的绝缘性,在大能量输出及窄脉冲宽度输出方面具有明显优势。

OPC UA架构下电火花线切割机床信息建模

针对目前模具装备制造业中生产线异构系统数据语义复杂、集成难度高的问题,以模具制造生产线中典型设备电火花线切割机床为研究对象,提出了典型模具制造设备电火花线切割机床信息模型。根据数控机床对象字典,结合OP CUA信息建模概念与电火花放电加工关键控制参数,对机床整体信息模型进行了梳理与构建,重点对过程属性集对象、组件集脉冲电源系统对象与运丝系统对象进行了分类与阐述,基于对抽象类型概念定义与描述,通过对属性集与组件集中对象赋予具体实际含义,实现电火花线切割机床信息模型的实例化。根据信息模型在OP CUA系统应用架构,提出了一种将机床信息模型应用于模具制造数字化车间互联的方法,最终实现了在模具制造生产过程中设备间、设备与系统间互联互通。

电火花线切割工艺加工钼铜钨铜载体初探

钼铜钨铜材料的载体,由于孔隙率极低,在热沉制作和电子封装领域应用越来越广泛,但由于载体材料硬度高、厚度尺寸小等特点,传统机械加工方法无法对其进行有效加工。电火花线切割类非接触式特种加工方法为该类材料的顺利加工提供了解决方案。电火花线切割加工技术是一种通过在工具电极与工件之间施加电压,利用两者之间的脉冲性火花放电能量来蚀除工件表面多余的金属,从而使工件得到所需的形状、尺寸精度、表面质量的技术。分析钼铜钨铜材料特性,针对性寻求相应的线切割方案,设计相关加工实验,探究整体工艺方案和工艺参数,加工出符合技术要求的产品。这种加工方式为后续开展钼铜钨铜载体更高效、更高精度的加工提供了宝贵的参考。

电火花线切割TC4钛合金棱角质量控制方法研究

为提高电火花线切割加工TC4钛合金时的棱角加工质量,结合电火花线切割加工特点及正交试验,采用脉宽、通道、跟踪以及丝速的四因素组合下测出加工工件不同角度的棱角质量缺损情况,研究不同切割角度下工件缺损的主要影响参数,得出各个角度最小缺损情况下的切割最佳参数。研究表明:在脉宽为9μs,跟踪值为4,通道为5个,运丝速度为50m/min时的TC4钛合金棱角缺损面积最小为0.032mm 2;在脉宽为32μs,跟踪值为2,通道为7,运丝速度为50m/min时,材料切割速度最快为9.7mm 2/min。

基于ANSYS的电火花线切割机床电极丝模态研究

基于对电火花线切割机床已有研究的分析,运用弹性模态理论,通过胡克定律推导出了DK7740KJ型电火花线切割机床电极丝的固有频率计算公式,进而利用有限元分析软件ANSYS Workbench对电极丝的理想化模型进行建模并设置边界条件,仿真得出了预紧力为19 N时电极丝的前六阶模态值及振型,通过对比有限元仿真结果和计算数值,验证了所建模型及所设置边界条件的有效性。通过模态分析得到在不同跨距、不同张紧力下电极丝的固有频率,结论是:随着跨距的减小或张紧力的增大,电极丝的模态值增大。研究结论为提高电火花线切割机床的工件加工精度提供了参考。

国内电火花线切割技术研发的探讨

从快走丝电火花切割和慢走丝电火花切割两方面概述了国内电火花线切割技术的发展及应用现状。介绍了电火花线切割机床的加工原理、加工特点、加工范围及应用领域;并从主机制造技术、脉冲电源技术、控制技术以及加工工艺技术4个方面探讨双向快走丝电火花线切割技术的发展现状。

国外电火花线切割加工技术最新进展

结合国外电火花线切割加工技术的最新发展趋势 ,对新型走丝系统、新型工作液、自动化及人工智能技术、微细电火花线切割加工技术等方面的最新进展进行了详细的阐述 。

电火花线切割加工工艺参数对工艺指标的影响

近年来,我国制造业的发展速度不断加快,一些与制造业密切相关的技术逐步完善,电火花线切割加工技术便是其中之一,作为一项特种加工技术,它以自身较为稳定的性能及加工所得工件质量高等特点,被广泛应用于各种金属工件的加工制造中。电火花线切割以数控机床为载体,开展工件加工前,要设定好工艺参数,若是工艺参数不合理,则会对工艺指标造成不利影响。基于此,从电火花线切割加工的工艺指标介绍入手,分析了电火花线切割加工工艺参数对工艺指标的影响,期望能够对工艺参数的持续优化有所帮助。

模糊控制理论在电火花线切割机中的应用

通过对电火花线切割间隙状态的分析 ,提出了利用放电间隙状态的平均电压及其变化状况来判别加工状态优劣的方法 ,并在此基础上研制成功间隙状态模糊控制器 ,取得了令人满意的结果。

低速走丝电火花线切割机导丝嘴位置算法的研究

介绍了低速走丝电火花线切割机二维和三维直纹面的加工方法,详细讨论了以4轴联动方式加工带锥度型面的三维直纹面时,由工件下表面的加工轨迹和电极丝的倾斜角度推算上导丝嘴和工作台运动轨迹的方法。

电火花线切割加工技术的现状和发展

一、概述 自1956年前苏联生产出第一台电火花线切割机床至今已有40多年。在此期间无论国外还是国内电火花线切割加工都经历了巨大的变化,从最初的靠模电火花线切割机床。

电火花线切割加工工艺参数优化研究

在对国内外电火花线切割加工的研究现状及发展趋势综述基础上,针对加工工艺参数优化采用理论分析的方法进行研究。分别通过传统的统计分析法和人工神经网络对线切割加工工艺参数进行优化。统计分析法采用正交矩阵法建立了工艺指标与影响因素之间的关系模型,通过约束优化法进行参数优化;采用误差反向传递神经网络的智能方法通过对实验数据的学习来对工艺参数进行优化,结果表明神经网络方法优于传统方法,为进一步实用化奠定了基础。