线电极电火花磨削微细轴表面的液体磁性磨具抛光试验研究

为去除线电极电火花磨削加工微细轴表面的重铸层并提高表面质量,采用液体磁性磨具方法抛光微细轴,设计了液体磁性磨具抛光装置并集成至现有线电极电火花磨削机床,实现了对微细轴的在线抛光。采用液体磁性磨具对线电极电火花磨削后的钨材质微细轴进行抛光试验,并以黄铜材质微细轴作为对比,分析了液体磁性磨具抛光对单位材料去除量、末端摆动以及微细轴表面质量的影响。研究结果表明,微细表面材料可被均匀去除,钨微细轴形状刚度较好时抛光后的末端摆动几乎和抛光前一致,线粗糙度可从Ra0.1μm降到Ra0.05μm以下,并能有效去除表面的重铸层。

微细轴切削加工特性分析

分别采用传统的车削方法和先进的车铣方法进行微细轴的切削加工试验,从切削方式、切削速度、切削力等9个方面对两种切削方法进行了比较。试验结果表明,车铣技术更适合于微细轴类零件的加工,它在改善微小型零件的切削状态、实现高速切削、降低切削力、延长刀具寿命、保证零件加工质量、提高加工效率等方面都具有明显优势,只要合理匹配车削主轴与铣削主轴的转速比,同时合理辅以其他切削用量,就可以加工出理想的微小型零件。

大长径比微细轴的车削工艺研究

微纳米级器件的加工是MEMS系统的开发、应用的关键技术之一。通过切削试验,设计出能加工最小直 径为7 μm的微细轴的金刚石车刀,其主要参数为:主偏角Kr=93°,副偏角Kr'=300°前角γ0=0°,后角α0=5°。 然后以加工直径20 μm的轴为例,分析了进给量、背吃刀量以及主轴转速对微细轴成形和表面粗糙度的影响。研 究结果表明,在微细轴的加工中,切削用量不仅对工作表面质量产生影响,而且关系到是否能够车削成形。在可 成形范围内,进给量与表面粗糙度值成正比,具有显著的影响;背吃刀量、主轴转速对表面粗糙度的影响较小。 最后试制了不同加工参数条件下的极限实例产品。

车铣加工硬铝合金微细轴技术

车铣加工能实现以铣代车加工回转体零件的外圆表面。它从切削原理上解决了微细轴类零件车削加工时切削速度低的问题。通过车铣加工微细轴试验,从切削速度和加工质量两个主要方面分析了车铣技术在解决微细轴加工中的特点。结果表明,车铣加工技术在实现微细轴的高速切削和保证零件加工质量方面都具有独特优势,是一种非常适合于微细轴类零件加工的技术。

微细轴加工技术

高精度的微细轴加工技术是产品小型化发展的基础。通过对微细轴切削加工和电加工技术的原理分析,对两种技术在微细轴加工方面的特点进行了归纳,并给出国内外应用切削加工技术和电加工技术加工微细轴具有代表性的实例。

用块电极轴向进给法电火花磨削微细轴

对电火花磨削微细轴中的关键问题进行了分析 ,提出并研究了利用块状电极轴向进给磨削微细轴的方法。在自行研制的多功能微细加工装置上 ,用该方法加工出了直径 10 μm的微细轴 ,并用此轴加工出了直径 2 0 μm的微细孔。实验中发现 :令伺服响应延时 ,可改善微细轴的圆度。用此方法得到的微细轴 ,根部强度高 ,有利于微细轴的加工和工作。

微细轴的电加工技术

针对微细轴的加工问题,分析了当前普遍使用的特种加工方法。分别对线电极磨削、块电极反拷、单脉冲放电、电火花沉积、电解加工和电化学沉积等加工方法在微细轴加工方面的特点进行了归纳,并给出了具有代表性的加工实例。

一种微细轴加工方法的研究

提出了一种加工微细轴的新方法——电火花切割研磨法。这种方法与用传统方法加工微细轴的工作原理有所不同。经实验证明是可行的。

电火花加工微细轴的探讨

在微细轴的块电极反拷电火花加工中,针对反拷进给方式的不同,进行了四种对比试验研究,并对试验结果进行分析比较,然后选择其中一种方法进行微轴加工,效果良好。

微细轴类零件的线电极放电磨削加工工艺研究

针对微细轴的加工提出基于线切割机床的线电极放电磨削(WEDG)的加工方案。利用改造后的线电极放电磨削加工装置,分析WEDG技术的工作原理,并对其加工工艺进行了系统研究,找出各种工艺参数对线电极放电磨削加工表面粗糙度和加工效率的影响规律。

微细轴正交车铣加工外圆表面形成研究

车铣技术是以铣削方式实现车削功能,由于其特殊的运动方式,特别适用于微细轴类零件的外圆加工。为了研究正交车铣加工轴类零件外圆表面的形成过程,在建立铣刀刀刃与工件之间运动关系的基础上,运用计算机仿真模拟了刀刃的运动轨迹,结果表明轴类零件外圆表面是铣刀刀刃运动轨迹包络而形成的。同时通过对切削试验结果观察,验证了仿真运动轨迹的正确性。

微细轴车铣加工颤振时变性分析

对微细轴车铣加工的振动过程分析发现:其振动历经了颤振产生、颤振发展、稳定颤振、颤振减弱、颤振消失的过程,是典型的时变切削振动过程.运用基于时间序列分析的AR模型对微小型零件切削振动过程进行了分析,证明了微细轴的车铣加工颤振具有时变特性.并且揭示在微小型零件加工过程中,工件尺寸的减小、运动部件的位置变化等因素,使得工件的刚度、运动部件的接触刚度与接触阻尼等都发生变化,而这是导致颤振时变性的重要原因.

切削深度对微细轴类零件加工精度影响的实验研究

金属切削过程中,不同的切削参数对零件的加工精度影响是不同的。通过车铣和车削两种加工方法的对比,重点研究了切削深度对微细轴类零件加工精度的影响问题。通过对实验结果的分析显示,车铣加工和车削加工微细轴时切削深度的变化对加工精度的影响很小,一般情况下可以忽略。

微细轴放电反拷成形方式的比较研究

阐述了放电反拷加工在微细轴、微细孔加工中的重要作用,介绍了4种常见的放电反拷加工方式。分析了不同进给方式对放电反拷加工结果的影响,给出了选择其中一种进给方式加工的微细轴实例。

镜像双丝切向进给线电极电火花磨削加工微细轴的关键技术研究

为高效、高精度制备微细轴,提出了镜像双丝切向进给电火花磨削加工方法,并研制了实现该方法的加工设备。该方法的特点在于:以同平面内双侧线电极及双路RC脉冲电源同时加工微细轴提高了线电极电火花磨削加工微细轴的加工效率;以双侧线电极形成的窄缝及微细轴沿窄缝中心线切向进给的方式约束微细轴直径,简化了微细轴直径的控制策略。基于该方法提出了加工策略、制定了加工工艺并通过加工实验验证了新方法制备微细轴的高效性和高直径一致性。

精密微细轴类零件加工研究

针对微型细长轴类零件的加工难点与特点,提出了一种正交双刀切削的方法,设计了一台可实现精密复杂微细轴类零件完整加工的微型精密复合机床,该机床解决了微细轴加工时易弯曲的难点,实现了全加工过程中的超微变形,可用于多种材料的微细轴和超细轴加工。

电火花切割研磨微细轴

提出了一种加工微细轴的新方法———电火花切割研磨法。这种方法与电火花线切割的工作原理区别在于通过电火花的研磨来进行加工 。

微细电火花机床及其关键技术研究

为了将电火花加工技术应用到微机械制造中，分析了微细电火花加工中的关键技术，开发了微细电火花加工机床．该机床由精密进给装置、主轴、线电极磨削装置、微细电火花加工电源、花岗石工作台、伺服控制系统等构成．该机床具有三轴联动数控功能，各轴的进给分辨率均为0．1μm．主轴的回转跳动〈1μm，转速为1000-25000r／min，可以连续变速．该机床小到可以放在一张桌面上．在这台机床上进行了初步工艺实验，稳定地加工出了直径〈15μm的微细轴和25μm的微细孔，还加工出了微三维结构．

微细电火花加工系统及其工艺技术

开发了一套微细电火花加工系统,该系统不仅能加工微细轴、微细孔,还能实现微三维结构的微细电火花加工。研究了针对该系统的微细电火花加工工艺技术,研究了放电电压、放电电容等工艺参数,主轴转速,以及工作液介质对微细电火花加工效率、相对电极损耗率的影响规律。采用旋转削边电极技术大大提高了进行大深径比微细孔加工时的加工效率。进行了大量的加工实验,加工出了最小直径为6μm的微细轴以及最小直径为10μm的微细孔;通过对电极损耗的在线补偿策略研究,实现了微三维结构的加工,加工出了外径为4mm、具有24个叶片的微型涡轮盘及具有微三维结构的微细梁,充分证实了该系统的广泛适用性。