基于混粉加工的电火花成型铣削

在研究分析电火花成型铣削的工艺方法,工艺特点及适用范围基础上,提出将其与混粉工艺相结合,应用于模具成型零件的制造,可提高加工效率,获得镜面效果的高精度型腔,使电火花加工成为模具型腔的最终精加工。

微细电火花混粉加工微孔初探

微孔在工业中应用广泛,根据其材料、精度、尺寸不同,有各种加工方式。微细电火花加工能加工任何导电材料、不受工件材料的强度和硬度限制,因而广泛应用于航天航空、医疗、机械行业。但微细电火花深孔加工排屑困难,造成加工效率降低。提出一种微细电火花微孔加工方法,可将工作液中混入一定浓度的金刚石粉末,通过管电极将工作液送入加工区域,旨在改善深孔排屑问题。结果表明:相较于未添加粉末的情况,添加粒径5μm的金刚石粉末时,出入口直径差减小34%、加工效率提高27.21%;添加粒径10μm的金刚石粉末时,电极损耗长度减少76.7%。

国产电火花机床混粉加工试验研究

介绍利用国产普通电火花机床进行混粉电火花加工的试验研究。结果表明 ,混粉电火花加工不但能显著改善加工表面粗糙度 。

羟基磷灰石混粉电火花铣削加工316L的效果研究

316L不锈钢是一种制作人体植入物的重要材料。经过调研提出一种羟基磷灰石混粉电火花铣削加工方式,通过因素和水平的变化探究羟基磷灰石混粉电火花铣削加工与混粉电火花成形加工两种加工工艺蚀除316L不锈钢的趋势与不同。试验结果发现,混粉电火花铣削加工能够提高材料去除率,降低电极损耗率、表面粗糙度和表面接触角。证明了该加工方式具有研究意义,并通过单因素试验进一步探究该加工方式正负极性下所呈现的不同加工特性及形成原因。极性试验结果显示,正极性加工能够实现更高的材料去除率,负极性加工则呈现更低的电极损耗率、表面粗糙度和表面接触角。

摇动辅助的混粉电火花深微小孔加工研究

提出了一种摇动辅助的混粉高速电火花加工深微小孔的方法,探究了不同混粉粒径、不同浓度混粉溶液条件下,摇动辅助对电火花加工深微孔时的孔入口与出口直径差、材料去除率、电极相对损耗率、表面粗糙度和重铸层厚度的影响。结果表明:与无摇动辅助的情况相比,摇动辅助加工减小了深微孔的入、出口直径差,显著降低了孔的锥度;同时增大了材料去除率、降低了电极相对损耗率;虽然表面粗糙度和重铸层厚度略微增大,但整体加工效果得到改善。

TiN陶瓷超声振动辅助混粉电火花加工实验平台设计

氮化钛陶瓷材料广泛应用于航空航天行业。由于传统机械加工氮化钛存在刀具损耗现象、常规电火花加工陶瓷材料的效率低,提出了超声振动辅助混粉电火花加工氮化钛的方法,并搭建实验平台验证其可行性。首先,利用ABAQUS有限元分析软件对超声振动系统进行模态分析,并利用振幅测量仪和阻抗分析仪对超声主轴进行性能测试;接着,利用Fluent流仿真软件对混粉颗粒循环系统进行油箱流场仿真分析;最后,分别采用超声振动辅助混粉电火花加工、普通电火花加工、超声振动辅助电火花加工及混粉电火花加工四种方式加工盲孔并进行对比试验。结果表明:超声振动辅助混粉电火花加工氧化钛的表面粗糙度最低、材料去除率最高、加工表面质量得到改善。

新型电火花混粉镜面加工液处理工艺流程及装置的设计

提出将磁力液力旋流器用于电火花加工工作液中加工渣的分离处理,分析了国内外普通电火花加工和混有导电性粉末物质的电火花加工分离处理过程的现状和存在问题,介绍了新型电火花加工工作液工艺流程及处理装置的特点和结构设计。

混粉工作液在电火花大面积镜面加工中的应用

分析了普通电火花加工机在实际应用中受到的限制，详细阐述了利用混粉工作液进行大面积镜面加工这一技术发明的过程及这一技术的优点。

基于混粉内冲液的微细电火花深小孔加工

电火花深小孔加工常采用管电极内冲液的方式促进电蚀产物排出,以提高加工速度、深小孔的加工质量和深径比。以自来水为工作液开展实验,首先通过正交试验确定深小孔加工的最优参数;然后在工作液中分别混入不同磨料,对比分析不同磨料对深小孔加工效果的影响。结果发现:添加半导体磨料有利于提高加工效率、减小孔的锥度并降低孔壁表面粗糙度值,而添加绝缘体磨料有利于降低电极损耗;混粉浓度和磨料粒径对加工效率、电极损耗、孔径及孔壁表面粗糙度均有明显影响;射流磨料对工件产生磨蚀效果并在孔壁表面留下刮痕,可减少或去除电火花加工表面的重铸层。

粉末颗粒在混粉电火花加工中作用机理研究

混粉电火花加工在小脉冲能量下可稳定进行,良好的加工效果主要归因于工作液煤油中粉末颗粒.从粉末颗粒在放电间隙中引起的电场畸变入手,运用W agner模型,分析计算了粉末颗粒对放电间隙和工作液复合介电系数的影响,结果表明放电间隙和工作液的复合介电系数均有所增大,但放电间隙的增大程度更高,于是得出了混粉电火花加工放电过程稳定性提高的根本原因,即混粉电火花加工时的极间等效电容较常规电火花加工时大大减小,对加工过程的影响程度减弱.相关的实验结果与分析计算值相一致,证明了理论分析的正确性.

混粉电火花加工中极性效应的研究

为研究极性效应对混粉电火花加工的影响规律 ,采用钢对钢加工、铜对钢加工两种电极组合在添加硅粉的煤油工作液及普通煤油工作液中进行实验 ,并更换不同的极性 ,考察了两极材料的去除率和表面粗糙度 ,结果表明负极总能得到更高的材料去除率 ,而正极总能得到更低的表面粗糙度值。此现象可从两极表面能量密度差异的角度予以解释。

大面积混粉电火花加工机理探讨

论述了大面积混粉电火花加工的机理 ,分析了大面积混粉电火花加工能提高加工表面粗糙度的原因 ,指出放电蚀坑大儿浅 ,并且在加工表面分布均匀是大面积混粉电火花加工提高加工表面粗糙度的根本原因。通过在普通和混粉工作液中的大面积电火花加工实验对比 ,证明以上结论的正确性。

混粉电火花加工中粉末对工件表面的影响

对不同加工条件下混粉电火花加工后工件表面的硅含量进行了对比测量。实验结果表明:当峰值电流小于4A时,混粉电火花加工后的工件表面硅含量随峰值电流的增大而急剧减小,而当峰值电流大于4A时,工件表面硅含量随峰值电流的增大而缓慢增加;混粉电火花加工后的工件表面硅含量随脉宽的增大而增加;在其他加工条件相同的情况下,对于相同的单次放电脉冲能量,混粉电火花加工获得的工件表面硅含量随峰值电流变化的关系呈近似二次曲线。引入熵的概念,对产生上述结论的原因进行了分析,并解释了混粉电火花加工可以改善工件表面质量的机理。

混粉电火花加工介质击穿及放电通道位形研究

回顾了流光理论的基本过程,并运用流光理论对混粉电火花加工极间介质击穿的微观过程进行了详细论述.将粉末颗粒视为插入两电极之间的一串联电极,则极间距离以粉末颗粒为界分成两段,两段介质均以流光的形式击穿后,放电通道便由一电极表面经由粉末颗粒到达另一电极表面而形成串联放电.在此基础上,结合实验现象,研究了放电通道的位形,认为放电过程以单通道放电为主,而正极放电点面积的增大改变了正极表面的热量分布,最终确保了加工表面粗糙度的改善.

混粉电火花加工机理的分析

论述了混粉电火花加工的发展概况 ,并以实验为基础对其机理进行了分析 ,认为加工表面粗糙度的迅速降低主要是放电通道对熔融金属平整作用的结果。对于这一工艺的加工效率进行了剖析 ,认为从改善表面质量的角度来看 ,混粉电火花加工具有很高的加工效率。通过对电极损耗情况的观察 ,发现电极损耗特性也有一临界点 。

混粉电火花加工中粉末对极间电容和放电间隙的影响

对混粉电火花加工和普通电火花加工进行了对比试验。分析了工作液中粉末使极间电容减小、放电间隙变大的原因,并从这个角度解释了混粉电火花加工可以改善工件表面质量的机理。

复合电极-混粉电火花加工Ti-6Al-4V钛合金的研究

目的采用混粉电火花加工技术,使用超声电沉积制备的Cu-Si C复合电极加工TC4钛合金,在工作液中混入碳粉进行表面改性,以获取性能优异的加工表面。方法利用Cu-Si C复合电极和Cu电极对TC4钛合金进行成型加工。用扫描电子显微镜(SEM)观察加工后工件的表面形貌和熔凝层断面形貌,并用TR200粗糙度仪测量其表面不同位置的粗糙度值。用硬度仪测量工件熔凝层的显微硬度,用X射线衍射仪对材料强化层进行物相分析。并对电极损耗进行对比分析。结果 Cu电极加工的TC4钛合金表面凹坑深且面积大,熔凝层疏松,粘合性较差。Cu-Si C复合电极加工的TC4钛合金表面放电痕迹大,深度统一,电蚀产物少,熔凝层致密好。利用X射线衍射仪、硬度测量仪和粗糙度仪对试样测量分析显示,Cu-Si C复合电极加工后,表面生成的Ti C峰相高,耐磨性好,表层显微硬度较大,约为基体的6倍,表面平均粗糙度值Ra=2.825μm。复合电极损耗比铜电极损耗降低了18%。结论两种电极加工后,TC4钛合金表面均得到改善,且使用超声电沉积Cu-Si C复合电极加工后的表面质量更好。

混粉电火花加工工艺特性的研究

为了进一步完善混粉电火花加工工艺,对混粉电火花加工的一些工艺特性进行了研究。通过实验探讨了峰值电流、加工极性和工具电极转速对加工效率和表面粗糙度等性能指标的影响规律。结果表明,在加工能量较小的情况下,混粉电火花加工与普通电火花加工相比,兼备加工效率高和加工质量好的优点;而且,选择恰当的加工极性并适当地伴以工具电极的转动。

混粉电火花加工Ti-6Al-4V钛合金表面强化研究

以石墨为工具电极,在精密电火花成型机床上进行混粉电火花加工,对Ti-6Al-4V钛合金表面进行强化处理。利用TR200手持式粗糙度仪对传统电火花加工和混粉电火花加工的表面进行粗糙度的测量,并利用SEM、XRD等研究混粉电火花加工参数对加工表面层的影响。在MMU-10G型摩擦磨损试验机上对基体表面、普通电火花加工工件及磁力搅拌混粉电火花加工工件表面进行摩擦磨损试验。磁力搅拌混粉电火花加工使得工件表面的粗糙度降低且随着峰值电流和脉冲宽度的增大而增大,提高了工件表面质量。随着峰值电流和脉冲宽度的增大强化层越均匀、致密性越好且强化层越厚。工件表面还生成了TiC硬质合金相使工件表面耐磨性得到提高,工件表面性能显著改善。混粉电火花加工后工件表面得到强化。

混粉电火花加工温度场的计算与分析

火花放电时形成的放电蚀坑的大小与形状对电火花加工表面粗糙度有重要影响 ,而放电蚀坑的形成又与放电时在工件表层产生的温度场有关。本文通过对火花放电时在工件表层形成的温度场的计算 ,分析了影响放电蚀坑深度的因素及影响规律 。