精密高速走丝电火花线切割机研究与开发

对影响高速走丝线切割机(HS-WEDM)加工精度的主要因素进行了理论分析和实验研究,提出了开发精密HS-WEDM的技术方案,研究开发了提高HS-WEDM加工质量的四项关键技术:新型恒张力机构、电极丝浮动限位器、模糊控制间隙伺服进给系统、带工艺参数库的CAD/CAM一体化自动编程系统,并将其应用于生产实际,取得了较好的效果。

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。

高速电火花线切割制备耐用型超疏水铜表面

采用高速电火花线切割机床在铜表面构筑复合粗糙结构,经自组装技术处理后得到了超疏水铜表面。结果表明,高速电火花线切割机床在铜表面构筑陨石坑-突起-鳞片-气孔-颗粒复合粗糙结构,该复合结构形成了"气垫"效应,实现了超疏水功能,表面静态接触角达153.73°,滚动角为2.33°。研究了脉冲宽度对表面疏水性能的影响,结果表明,脉冲宽度对铜表面复合粗糙结构的形貌和水滴在表面的接触状态都有十分重要的影响。随着脉冲宽度的增加,铜表面陨石坑直径随之增大,陨石坑深度减小,单位面积内的突起物数量随之减少。微观结构的变化导致水滴在铜表面的接触状态由Cassie模型向Wenzel模型转变。胶带剥离试验表明超疏水铜表面具有良好的耐用性,剥离后的试件具有良好的可修复性和时间稳定性。

高速走丝电火花线切割工作液失效研究

研究了高速走丝电火花线切割加工中切割效率、表面粗糙度、表面微观形貌的变化,指出采用切割效率作为工作液失效的表征更为直观和准确。比较了加工中复合工作液电导率、蚀除产物浓度、pH值、黏度与切割效率的变化关系,并从蚀除产物、浓度、电化学等方面分析了工作液电导率变化的原因,指出加工中电解作用产生的铁离子等对工作液电导率的上升起着主导作用,电导率与切割效率有很大的关联性,因此电导率可作为衡量复合工作液失效的指标。

高速走丝线切割机的断丝原因及对策

断丝是线切割加工中的常见问题,造成断丝的原因也很多。针对高速走丝电火花线切割加工过程中的断丝问题,综述并补充分析了影响电火花切割中断丝的相关因素,并提出了切实有效的减少断丝现象的对策。

基于正交试验法的往复走丝线切割多次切割工艺的研究

针对影响往复走丝电火花线切割多次切割的因素较多,采用正交试验的方法,进行放电脉宽、脉间、峰值电流、运丝速度、工作液及每次切割的偏移量对往复走丝电火花线切割3次切割的影响试验,确定影响加工效率和加工表面粗糙度的显著影响因素水平,优化加工参数,进行5次切割试验验证,获得工件加工表面粗糙度Ra0.69μm,加工的重复性较好。

WEDM-HS高效率低损耗加工技术的研究

分析了WEDM-HS(高速走丝电火花线切割机床)加工中,电流阶梯波脉冲对优化极间放电能量分配的作用,研究了脉冲上升沿斜率对提高加工效率和降低电极损耗的影响。设计出单片机电流斜率控制脉冲电源,进行了一系列加工试验,确定了优化的高效率低损耗加工参数。

基于定量指标模糊决策法的线切割加工性能分析

以定量指标模糊决策法为理论基础,将加权相对偏差距离最小法用于快走丝线切割加工工艺参数的评判,并对5种实验结果进行对比性分析,评判结果与工艺分析相符合,验证了该评判方法的正确性,并为机械加工工艺的模糊评判和优化奠定了一定的理论基础。

喷液式往复走丝电火花线切割加工规律的研究

往复走丝线切割大厚工件时经常会因放电极间供液不足而出现干切和换向条纹的现象。通过借鉴低速走丝中的高压供液系统有效弥补了工作液的不足。主要介绍了高压喷液实验方案的制定过程,并对实验数据进行分析与处理,验证了提高喷液压力确实能有效地改善极间工作液不足的问题,提高和改善了切割效率和表面加工质量,使平均切割效率提高近20%;并在不同工件厚度、走丝速度、放电能量条件下,研究了供液压力的改变对加工质量的影响规律,从而为线切割机床性能的提升奠定了基础。

双贮丝筒可调电极丝恒张力控制装置的研究

分析了高速走丝线切割机使用重锤式恒张力机构存在的缺点,在此基础上研究了一种能够实现调节电极丝张力的双贮丝筒恒张力控制装置。该控制装置能够克服重锤式恒张力机构的缺点,实现了从机械式张力控制到电气式张力控制。

空间复杂曲面的高速走丝线切割加工技术研究

为实现空间复杂曲面零件的加工,基于原有的线切割加工系统,设计了一种带有自动分度的多轴联动数控回转台,建立了空间曲面零件线切割加工运动规律数学模型及仿真模型,并对几种典型运动形式进行了仿真研究和样件加工试验,将样件检测结果与设计数据和仿真结果进行对比。结果表明:所加工样件形状及尺寸精度均达到了预期效果,验证了各种运动形式下加工模型及仿真模型的正确性;同时,所设计的多轴联动线切割加工系统具有较高的加工质量和较低的成本,验证了该系统的实用性。

快走丝线切割机床电极丝恒张力机构的实验研究

设计制造了一种重力式电极丝恒张力机构,结构简单,确保加工过程中电极丝张力与张力机构所产生的重力之间具有恒定关系,从而实现电极丝的恒张力控制。一定范围内提高电极丝的张力有利于提高快走丝电火花线切割加工的精度、效率和表面质量。

高速走丝线切割机的断丝原因及解决方法

针对高速走丝电火花线切割加工过程中的断丝问题,从多方面分析了影响电火花线切割加工中断丝的相关因素及解决方法,这些方法能切实有效地减少电火花线切割加工中断丝现象的出现。

跟踪喷液式高速走丝电火花线切割研究

针对高速走丝线切割在大厚度、大能量切割时常因放电极间供液不足而出现干切和换向条纹的现象,提出在工作液高压浇注供液方式的基础上,增添跟踪喷液辅助系统。该系统可减少或消除供液喷嘴与切割表面间的喷液流失,提高工作液的极间进入量和极间平均流动速度,进而改善极间放电条件。通过试验发现在相同参数的切割条件下,喷液高度和喷液压力等因素对大厚度、大能量切割的影响规律,并验证了跟踪喷液冷却方式是改善极间供液不足,提高切割效率的有效手段。其最大切割效率可达200 mm2/min以上,为高速走丝线切割机喷液系统的完善提出了新的解决方案。

一种非接触断丝和钼丝异常跳动的检测方法

针对DK7720型电火花线切割机床缺少中途断丝保护装置,提出了一种非接触检查断丝的方法,由于采用非接触检测,对钼丝没有造成任何影响,同时实现方便。这种方法还能检测钼丝运行过程中出现异常跳动,从而控制电机停止并报警。

精密高速走丝电火花线切割机研究与开发

对影响高速走丝线切割机加工精度的主要因素即电极丝空间形位变化与振动、放电间隙不均匀、电参数选择不当进行了理论分析和实验研究,提出了开发精密高速走丝线切割机的技术方案,研究开发了提高高速走丝线切割机加工质量的4项关键技术:新型恒张力机构、电极丝浮动限位器、模糊控制间隙伺服进给系统、带工艺参数库的CAD/CAM一体化自动编程系统,并将其应用于生产实际,取得了较好的效果。

基于Labview的电极丝损耗在线检测系统

在空间复杂曲面零件及大厚度、大行程模具零件加工中,为了消除电极丝损耗对加工精度的影响,分析了导致电极丝损耗的主要因素以及对加工精度的影响.提出了一种电极丝损耗实时检测方法.以北京众为兴公司M系列数据采集卡PCI-1203和北京海泉公司的高精度位移传感器为硬件,以Labview为软件开发平台,设计了快走丝电火花线切割电极丝损耗实时检测控制系统.该系统通过数据采集卡对现场的电极丝损耗进行实时采集,并由开发的软件平台对采集的信号进行分析与处理.同时将采集的数据存盘,调试结果表明,该系统具有界面友好、测量精度高、安全可靠、易于操作等特点,为后续研制电极丝损耗在线检测及实时补偿控制系统打下良好基础.

PCD复合片电火花线切割加工丝损分析与研究

采用电火花线切割方法对聚晶金刚石复合片进行了线切割加工实验,利用带能谱分析的扫描电子显微镜((SEM)观察了电极丝表面的显微形貌,进行了元素成分分析。从微观角度研究了PDC超硬材料电火花线切割加工的电极丝损耗机理,探讨了极间脉冲放电、工作液有效进入量、电蚀粒子容积浓度以及电极丝镀覆等因素对丝损的影响。提出采用贴附式高压喷液系统可有效提高切割效率、降低丝损。试验结果表明,该喷液系统能够有效改善极间放电条件,可使切割效率提高51.6%,丝损降低15.2%,为PCD复合片的高效、稳定、低损切割提供了有益参考。

线切割CAD/CAM软件的研究与实现

研究开发了功能较完备、具有自主版权的高速走丝线切割加工CAD/CAM软件 ,分析了该软件系统的结构及特点 ,讨论了建立工艺参数库、尖角加工处理、电极丝自动偏移补偿。

快走丝切电火花线割机床割铝装置的设计

快走丝电火花线切割机床切割铝件时出现导电块磨损严重、电极丝与导电块之间有电火花产生、断丝现象频繁等不良现象,严重影响了铝件的表面加工质量和加工效率。首先分析了线切割机床切割铝件时产生上述不良现象的原因;然后通过改变原有的导电块导入脉冲电源负极的方式,采用储丝筒导入脉冲电源负极的方式,并设计了专用的脉冲电源负极导入装置,确保电极丝与电源的可靠接触;最后通过实验验证了设计方案的可靠性和正确性,为铝件的切割加工提供了技术支持。