电火花多电极高效加工GH4169D闭式整体叶轮

叶轮是飞机发动机的重要核心零/部件之一,镍基高温合金GH4169D闭式整体叶轮是其中加工难度最大的一种。传统电火花加工(Electrical Discharge Machining,EDM)闭式整体叶轮,主要受限于加工效率低,成品率低。为此,创新研发了电火花多电极多变量自适应控制系统,根据加工过程中的放电状态和加工环境,自适应调节间隙电压、抬刀周期和脉冲间隔时间,既保证了多电极同时加工的条件,又可以维持高效加工的极间加工环境。在大能量放电条件下,采用多个电极同时加工闭式整体叶轮的多个流道型面;在小能量放电条件下,通过分步加工的方法,修整粗加工后的流道型面,这样既可以提高加工效率又可以满足加工表面质量的要求。实验结果显示,在多电极粗加工中,单个流道型面加工平均用时仅需17 min,相比单电极加工单个流道型面,效率提高了10倍左右。在多电极精加工中,叶盆和叶背表面粗糙度分别仅为1.246和1.487μm。该结果表明了电火花多电极多变量自适应控制系统可广泛应用于闭式整体叶轮的加工制造中,具有十分重要的意义。

B_(4)C陶瓷电火花工艺温度场仿真及试验研究

B_(4)C陶瓷具有硬度高、密度低等特性,在军工装甲等领域应用前景广阔,但由于硬度高、脆性大,传统加工方法难以胜任孔、槽等加工。考虑半导电特性,拟采用电火花方法对其进行孔加工技术研究。利用ANSYS软件对电火花放电过程中的单脉冲温度场进行仿真建模,输出凹坑半径、深度及温度场数值,并引入锥角物理量进行仿真和试验比对。结果表明:凹坑半径、深度随峰值电流、脉冲宽度增加而增加,温度场特点满足高斯热源正态分布;随着峰值电流、脉冲宽度的增加,仿真锥角和试验锥角数值更贴合。

基于硼酸溶液的电火花加工机理分析及实验研究

核电厂堆内零部件在线维修需要浸没在硼酸溶液中实施,为验证硼酸溶液中电火花加工(EDM)的可行性,以2200 mg/L的硼酸溶液为放电介质进行加工实验。采用实验设计(DOE)探究硼酸环境下工艺参数对材料去除率、通孔的入口直径、表面质量以及电极损耗的影响规律,在最优电参数下实现小孔成形加工,并分析小孔尺寸精度和再铸层分布规律。研究结果表明:硼酸溶液作为工作介质的放电过程剧烈且产生大量气泡,气泡辅助放电和促进排屑机理可以提高硼酸溶液中电火花加工的材料去除率;在峰值电流I=24 A、脉宽T_(on)=20μs和脉间T_(off)=20μs的最优参数下,小孔表面再铸层厚度较小且无裂纹;硼酸溶液适合作为电火花加工的工作介质。研究结果可为核电厂堆内零部件在线维修的电火花加工提供理论支撑。

冲液对电火花加工电极损耗的影响研究

为了研究冲液对电火花成型加工电极损耗的影响,应用流体力学方法,采用k?e湍流模型,建立了盲孔内花键电极的流体力学有限元数学计算模型,分析了电极附近流速矢量场、速度场、压力分布情况。仿真结果表明:采用右侧向持续循环冲液方式时,在电极左侧形成了负压区;电极周围工作液流速相对较小;在电极面向冲液方向150o范围内所承受的压力较其它部位大;上下两齿对冲液形成了分流的作用,并且在左侧齿尖位置的流速要高于其它部位,加速上下两齿左侧的电极损耗。

基于灰色理论的多曲率油槽电火花成型加工参数优化

研究电火花加工参数对工艺指标的影响,为了实现加工参数的优化选择,使用紫铜电极对QT700-2进行了电火花加工试验,选择加工速度vm、电极损耗速度vE、双边侧面间隙S及相对损耗比θ作为工艺指标,采用灰色关联理论,分析了主要电参数对加工指标的影响关联程度,对主要电加工参数进行了优化,得出以单项工艺指标和多项工艺指标为优化目标的电加工参数组合.优化结果表明,优化后的电加工参数对减小电极损耗速度vE、双边侧面间隙S及相对损耗比θ具有比较明显的效果.

基于神经网络的型腔电火花加工工艺效果预测模型

针对电火花加工的工艺特点及其复杂性 ,提出了一个基于神经网络的型腔电火花加工工艺效果的预测模型 ,可映射出电参数和加工结果之间的关系。计算机仿真结果显示了其良好的预测精度 。

电火花加工表面完整性研究在大飞机发动机制造中的重要性

表面完整性技术可以作为控制、评价和改进包括电火花工艺技术在内的多种特种加工技术的指导,也是向"抗疲劳制造"技术发展的必要基础。对于强调高安全性、长寿命、低全寿命周期成本的大飞机发动机的制造尤为重要,是制造技术在航空发动机的应用中不可缺少的重要环节。

4Cr5MoSiV电火花加工工艺试验研究

综合应用了单因素试验和正交试验,对4Cr5MoSiV钢进行了电火花加工工艺试验。在分析电加工特征的基础上,考查了电规准及交互作用对材料去除率、电极损耗、相对损耗等影响,并对电火花加工机理进行了研究。研究结果表明：4Cr5MoSiV在峰值电流为424 A,脉冲宽度为25400μs,加工电压为80200 V范围内,电极材料为工业纯铜T1,采用负极性加工时,脉冲宽度对相对损耗比的影响效果比峰值电流、加工电压显著;选择合适的脉冲宽度可以在低电极损耗比的条件下获得较高的材料去除率。

基于Web的人工神经网络电火花加工工艺预测

针对电火花加工工艺的特点及其复杂性,提出了Internet环境下基于W eb的人工神经网络电火花加工工艺的智能预测方案.该方案利用M atlab的W eb技术,并结合其神经网络工具箱和数据库工具箱,实现了从电火花加工工艺数据库中获得数据进行神经网络计算,并将结果通过W eb服务器返回给浏览器.研究结果表明,所建立的基于W eb的人工神经网络预测系统很好地反映了电火花加工的工艺规律,能够通过In-ternet为电火花加工用户提供高效率、高精度的加工效果实时预测计算,并具有再学习的能力,实现了电火花加工工艺知识和加工经验的有效共享.

航空制造领域精密电火花加工技术

阐述了电火花加工技术的概念、技术特点及应用范围,同时介绍了电火花加工技术在国内外航空制造领域的发展及应用情况,并着重介绍了北京航空制造工程研究所近年来在大型整体复杂结构、密集群孔、大尺寸薄壁结构以及先进碳纤维复合材料等方面取得的研究成果,并指出了未来电火花加工技术的发展方向。

集成化电火花小孔机数控系统设计与实现

数控系统作为电火花加工机床的核心之一,对提高机床机械加工精度、效率和稳定性具有重要意义。针对传统电火花小孔机床数控系统老旧、人机交互不友好等问题,设计并实现了一种集成化电火花小孔机数控系统。梳理了电火花小孔机的加工需求并进行了合理分类,确定了一种新的小孔机数控系统软件整体架构与运行方式,基于QT软件实现了数控系统的各个功能模块并进行了仿真测试,搭建了电火花小孔机加工平台进行控制加工实验,验证了该数控系统控制加工的能力和优势,为研制集成化、网络化的新一代电火花小孔加工平台提供了良好的参考。

大面积微细结构的电火花加工

采用深度光刻与电铸技术相结合的方法 ,较好地解决了大深宽比的电火花工具电极的制造问题。在此基础上 ,利用优化的微细电火花加工工艺 。

镍基高温合金大深径比盲孔电火花加工工艺探讨

针对航空航天发动机关键零件——镍基高温合金盘轴类零件的大深径比盲孔进行了电火花加工工艺技术研究。通过低刚性深盲孔零件结构特点分析,设计专用导向套、带冲液可调电极夹具等,以满足深径比>45、孔径φ≤5mm的深盲孔加工要求;通过优化工艺流程,合理确定粗、中、精加工工艺方法和余量,得到可实用化的加工速度;通过系统工艺试验,确定影响镍基高温合金加工特性的电火花工艺参数,得到快速、稳定、可靠加工的有关参数与条件。结果表明:电火花加工工艺方法是解决镍基高温合金盘轴类零件大深径比盲孔加工的有效方法,所加工零件满足了图纸要求。

基于程序长度补偿的电火花铣削工艺

介绍了电火花铣削工艺技术的发展,对分层补偿策略进行了阐述。采用数控程序长度补偿方法对电火花铣削过程中电极长度损耗进行了补偿,详细介绍了数控程序长度补偿的实现方法。通过电火花铣削实验,证明了采用数控程序长度补偿方法满足电火花铣削工艺要求。

电火花加工中电极损耗分析与解决措施

从加工面积变化、加工件结构尺寸,加工时间以及电极装夹技巧和电极材料选取等方面分析电火花加工中影响电极损耗、变形的各种因素,提出了具体有效的措施,对改善加工质量、提高生产率以及延长电极使用寿命具有一定的现实意义。

基于ANSYS电火花磨削蜂窝环温度场仿真研究

建立电火花磨削蜂窝环的单脉冲放电模型,利用ANSYS对电火花磨削蜂窝环时的温度场分布进行有限元模拟,得到在不同峰值电流和脉宽条件下,放电点的温度场分布以及电参数与蚀除凹坑大小之间的关系。计算出蜂窝环放电凹坑的几何特征,与实际磨削条件下的表面粗糙度进行对比,并根据其加工特点进行修正,经修正后模拟的单脉冲放电凹坑几何特征可以近似表征实际连续电火花磨削的表面粗糙度。利用有限元模拟电火花磨削蜂窝环的温度场分布规律是可行的,且模拟过程精确、迅速。

电火花-激光复合加工减摩钛合金表面试验

采用电火花-激光复合加工方法在钛合金表面加工出微米-纳米多尺度微结构,对表面微结构形貌及摩擦性能进行了测试和分析。结果表明,电火花-激光复合加工形成的微结构可有效降低钛合金表面摩擦系数。当电火花脉冲宽度为8μs,脉冲间距为40μs,激光功率为10W,结构间距为60μm时,微坑半径约为20μm,钛合金微纳米表面摩擦系数为0.1748,较基体降低40%以上,实现了低成本钛合金减摩擦表面制造。

电火花加工电极间隙电场分布研究

以电极间隙电场分布为研究对象,通过求解拉普拉斯方程,推导得到了均匀电场中,微粒周围电场强度分布的解析表达式。通过数值仿真计算,得到了受电极尖角、微粒影响的电场分布云图。从解析计算和数值仿真计算两个方面分析了最大电场强度与电极间隙、微粒介电系数、微粒直径的关系。通过对两种计算方法得到的结果进行对比,找出了解析计算与数值计算结果存在误差的原因。

薄板群孔的照相电解加工

照相电解加工的由来、发展和应用前景。采用高速流动的中性电解液,代替在电解液槽内浸泡或搅拌等传统方法后,照相电解加工成为高温合金薄板群孔的最佳加工方法之一。

铝合金大厚度薄壁异形件的线切割加工

本文以某飞行器风道零件为例对铝合金大厚度薄壁异形件的线切割加工进行了工艺分析和探讨。提出了机床线架的改造方案和线切割专用夹具的设计方案。在此基础上,对4种规格8件风道零件进行了实际加工,全部产品完全符合图纸要求。最后对铝合金大厚度薄壁异形件的线切割加工得出了几点具有实用价值的结论。