超声振动辅助电火花加工表面成形机理研究

以TC4钛合金作为工件材料,通过建立高斯热源在工件表面的分布模型,描述了单脉冲电火花加工凹坑的成形机理。为了验证模型的准确性,进行了仿真和实验验证。结果表明:通过分析仿真得到的温度场云图和实验测得的数据发现,高斯热源分布模型与两者一致。在引入超声振动后,表面粗糙度降低35%~46%,材料表面凹坑明显减少,表面形貌发生显著变化。随振幅增大,高斯热源分布曲线的最大值减小,温度场中心最高温度降低,深度变浅的表面凹坑数量增加,单个凹坑的面积增加,表面粗糙度变好。

工程陶瓷材料磨削加工技术

概述了近年来国内外工程陶瓷磨削加工技术的研究进展,对高速深切磨削、超声波辅助磨削、激光预热辅助磨削、延性域磨削、在线电解修锐、电解间隙修锐磨削等几种典型的磨削加工技术的特点及最新进展进行了分析评述;提出了非导电陶瓷双电极同步伺服跟踪电火花磨削加工工艺,并介绍了其磨削加工特点及关键技术,最后指出了今后的发展及研究方向。

超声振动改善气体介质电火花加工的机理研究

提出了超声振动-气体介质电火花复合加工技术,在简述其加工原理的基础上分析了超声振动在改善气体介质电火花加工中的作用,以及相关的理论机理。实验结果表明,附加超声振动能改善放电间隙状态,减少短路、拉弧现象,提高了材料的去除率。进行了超声振动-气体介质电火花加工单脉冲实验设计。

超声振动辅助电火花微小孔加工中超声参数对加工效率的影响

利用研制的超声振动辅助电火花微小孔加工系统进行加工试验,研究了超声波激励电压的频率、幅值、脉宽与脉间对复合加工微孔的影响。为了考察加工效果,与传统电火花微孔加工试验进行了对比。试验结果表明,超声能显著改善极间工作液的循环,占空比为1/2时加工效率最高,超声激励电压、激励频率与加工时间成浴盆曲线关系,合理选择超声波参数可以有效提高加工效率。

微细群电极的电火花超声复合反拷加工技术

针对LIGA制作微细群电极工艺复杂、价格昂贵的缺点,提出微细群电极的电火花超声复合反拷加工技术.根据微细电火花放电的机理,利用微细群孔放电反拷来制作微细群电极.基于微细群电极反拷电加工时圆柱电极不能旋转的特点,在加工中复合了超声振动,并在理论分析的基础上,系统地研究超声振动对微细群电极反拷电加工的影响.得到一系列3×3的微细群电极和由这些群电极制作的微细群孔,单电极直径小于30μm,长径比大于10,表面光洁,有很好的同轴度.

模具型腔表面复合精密光整加工参数优化

利用回归方程建模的方法,建立了模具型腔表面超声电火花复合加工效果预测模型,并采用组合遗传算法实现加工参数的优化设计,给出了仿真实例,为超声电火花复合加工参数选择的可靠性和应用的可行性研究提供了新的研究方法与途径。

大深径比微小深孔超声电火花加工工艺研究

针对难加工材料的大深径比微小深孔加工这一工艺难题,设计并制造了基于工件振动的超声电火花复合加工装置。该装置包括一个已优化的压电振子和一台普通电火花机床。为提高加工效率,对压电振子进行了优化分析,使压电振子具有合适的纵振模态、固有频率和较大的振幅,压电振子中陶瓷片具有合理地安装位置。选择模具钢作为加工材料进行大深径比微小深孔的加工实验,比较研究了超声电火花复合加工装置和普通电火花机床加工大深径比微小深孔的加工效率。实验表明,超声电火花复合加工装置的加工效率更高。研究了超声激励电压、脉冲电流、脉冲宽度以及脉冲间隙等参数对大深径比微小深孔加工效率的影响,得出各参数较优的设置值。根据实验结果可以看出,超声电火花复合加工装置可以有效地加工出直径为0.5mm、深径比为60的微小深孔,适用于难加工材料的大深径比微小深孔加工。

制作微结构的超声复合加工机理

提出了制作微结构的超声复合加工方法,分析了超声、超声复合电火花、超声复合电解微细加工机理。用微细放电组合工艺制作了多种截形微细工具电极;完善试验系统,进行了多种材料、形状微结构超声复合加工试验。结果表明:超声加工是制作硬脆材料微结构的有效方法;超声复合电火花制作金属材料微结构有较好的精度及加工稳定性;超声复合电解加工兼有效率高、精度好的技术优势。

基于支持向量机方法建立超声振动磨削放电加工预测模型

针对采用机器学习理论建立超声振动磨削放电加工模型时存在试验样本数量少、预测量数值变化波动大的问题,提出利用支持向量机方法建立加工指标预测模型的方法。以超声振动磨削放电加工Si Cp/Al为例,利用正交试验获取学习样本数据,采用MATLAB软件建立超声振动磨削放电加工Si Cp/Al工艺指标的支持向量机预测模型,并利用该模型预测零件表面粗糙度和加工速度两项工艺指标。结果表明:支持向量机模型得到的工艺指标预测值与试验值具有较好的一致性,最大相对误差不超过12%,预测值精度较高,所建立的超声振动磨削放电加工工艺指标的支持向量机预测模型是可靠且有效的。

齿轮模具电火花展成加工研究

从整体上对齿轮模具电火花展成加工方法进行研究,充分利用电火花加工不受工件硬度限制的优点,结合展成法加工齿轮的强制啮合原理,能均化各齿的加工误差,无轴向进给电火花加工所形成的加工锥度。实验证明,加工的齿轮模具完全能满足使用要求。齿轮模具电火花展成加工是齿轮加工方法的一个创新,对齿轮模具制造具有较大的现实意义。

超声振动-气体介质电火花复合加工技术的研究

介绍一种新兴的加工技术——超声振动-气体介质电火花复合加工技术,并通过机制分析和加工实验比较超声振动-气体介质电火花复合加工与普通气体介质电火花加工各项数据的差异,得出超声振动-气体介质电火花复合加工技术优于普通气体介质电火花加工的结论。

石墨电极在彩电模具电火花加工中的应用

通过彩电前壳模具喇叭网孔镶件电火花加工,对紫铜电极和石墨电极加工结果进行分析比较,指出石墨材料在制作大电极,特别是在对电极损耗有严格要求的电火花加工时,石墨电极比紫铜电极有许多优点。指出专用石墨作电火花加工电极的优势正逐渐被大家认识,将成为企业首选的电火花加工电极材料。

水中钛合金电火花加工的辅助电流抑制杂散腐蚀研究

提出了水中钛合金电火花加工辅助电流抑制杂散腐蚀的加工方法,利用辅助电源施加阴极电流的方式使金属界面呈负电性并达到足够负的电极电位以抑制杂散腐蚀的发生。研究了杂散腐蚀的产生机理和辅助电流对杂散腐蚀的抑制机理,对添加辅助电流前后钛合金表面进行了电场仿真分析、实验验证、表面形貌及组份分析。结果表明:采用辅助电流的方式能有效地消除水中钛合金电火花加工中存在的杂散腐蚀。

电火花加工用石墨电极的数控加工方法研究

本文对电火花加工用石墨电极的结构特征进行了加工工艺分析,对其数控加工工艺做了研究,介绍了石墨电极的数控加工方法,解决了石墨电极数控加工中容易出现的崩角等问题,对石墨电极的加工规范做了探讨。

微小型电火花加工装置连续自动送丝的研究

针对电极夹持、更换困难,辅助加工时间长等问题,提出了在微小型电火花加工装置中实现连续自动送丝的方案,采用该方案不仅可提高加工效率,同时可以消除电极重新定位所带来的误差。系统地分析了超声马达定子的驱动原理,推导出了马达的振动方程。进行了电极驱动性能的测试和实验加工,验证了连续自动送丝方案的可行性。

难加工材料大深径比微小孔高效加工技术研究

针对GH4169高温合金、TC4钛合金两种难加工材料大深径比微小孔加工及加工效率低的难题,开展了微细电火花加工及超声-微细电火花复合加工技术应用研究。通过优化相应的加工参数,摸索出了大深径比微小孔高效率加工工艺条件,微小孔的加工效率高、质量优良。

微型电火花装置直接驱动电极丝的研究

针对微小型电火花加工装置电极夹持困难、辅助加工时间长等问题,提出了直接驱动电极丝的方法,采用超声马达作为电极的驱动器.利用有限元分析方法对超声马达进行模态分析,求解出超声马达的最佳振动模态和驱动频率.对整个系统进行了实验研究,验证了该系统的可行性.

利用电火花加工方法对模具进行表面涂层的研究

介绍了一种可在普通电火花加工机床上实现的金属模具表面涂层新方法,在大量试验的基础上对模具钢涂层的工艺及特性进行了详细分析。结果表明,用电火花加工的方法对模具钢表面进行涂层可以明显改善其性能,将该方法在冲模上进行了试验,试验表明,有涂层的模具寿命较未涂层的模具寿命有显著提高。

一种基于单片机的电火花直流伺服控制系统

设计了一种基于单片机的电火花直流伺服系统:该系统使用印制绕组直流伺服电机,具有惯性小、响应快速的特点,利用微控制器的软件实现间隙状态和速度控制算法。该系统针对不同的加工工艺参数,由微控制器利用所存储的工艺数据库表自动调整间隙给定信号,通过间隙变化趋势的识别来修改间隙比例调节器的比例系数,获得更好的快速性,同时它的一定幅度振荡特性有利于电火花加工过程的稳定,从而实现对电火花加工伺服进给的智能控制。

超声——间隙脉冲放电复合加工机床模糊自适应控制系统的研究

研究了一套超声———间隙脉冲放电复合加工机床伺服机构的模糊自适应控制系统 .重点研究应用模糊自适应控制方法控制步进电机伺服机构 ,实现快速运行和精确定位两种控制要求 .根据位置误差的大小对步进电机采用两种控制规律进行控制 .使加工更高效 .对此还作了计算机仿真 .