压电自适应微细电火花加工电极损耗率实验研究

针对电火花加工技术的特点,开发、研制了新型的压电自适应微细电火花加工装置,分析了该装置的加工原理。该装置有别于常规的微型电火花加工装置,可实现放电间隙与放电状态的自适应调节,促进排屑,能有效控制提弧及短路现象的出现,并能实现短路自消除,从而大幅度提高加工效率。通过大量实验,分析了各参数对电极相对损耗率的影响。实验结果表明:电极相对损耗率随开路电压和电容值的增大而增大,限流电阻R_1和R_2对电极相对损耗率有一定的影响。

新型耐电蚀磨料电极电化学放电加工MMC实验研究

针对采用传统的铜基磨料电极电化学放电加工颗粒增强金属基复合材料(PR-MMCs)工具电极快速损耗的问题,文章提出一种采用熔点高、硬度高的钨铜作为磨料电极的基体材料,探索一种基于钨铜基磨料电极的高速磨削辅助电化学放电加工PR-MMCs的新方法。铜电极、铜基磨料电极和钨铜基磨料电极分别被用于铝基碳化硅(SiCp/Al)复合材料的加工对比实验。研究结果表明,相比铜电极和传统的铜基磨料电极,新型的钨铜基磨料电极在加工SiCp/Al中展现出更好的耐电蚀性能和加工效率:钨铜基磨料电极的电极相对损耗率(TWR)均低于铜电极和传统铜基磨料电极的电极相对损耗率,最低可达铜电极的1.1%和传统铜基磨料电极的28.8%;钨铜磨料电极的材料去除效率(MRR)均高于铜电极和传统铜基磨料电极,最高可达铜电极的8.0倍和传统铜基磨料电极的2.5倍。

涡轮叶片冷却孔电火花加工管电极的铜电铸层制备及其抗电蚀性

以降低高温镍基合金涡轮叶片冷却孔电火花加工电极损耗率为目标,基于精密电铸工艺,优化了铸液工艺参数,在添加纳米La_2O_3条件下制备了铜管电极的铜电铸层,并将其与未添加La_2O_3所制备的铜电铸层进行了材料性能对比分析。以Inconel 718镍基合金叶片冷却孔为加工对象,利用所制备的带有纯铜电铸层的管电极进行了抗电蚀性能对比研究。试验结果表明:铸液中La_2O_3的添加量为1.2g/L时,铜电铸层晶粒最细,晶粒平均直径为15.9μm,表面粗糙度降至0.140μm,显微硬度可达98.2HV;用其制成的铜管电极损耗率较普通紫铜管电极和未添加纳米La_2O_3的铜管电极损耗率分别降低了13.29%和7.26%。

紫铜电极负极性加工ZL302基础工艺试验研究

为实现铸造铝合金ZL302的高效电火花加工,在系统试验设计的基础上,进行了紫铜电极负极性加工ZL302的基础工艺试验,获得了材料去除率vm和电极损耗率vE与电参数之间的经验回归数学模型,并依此进行了工艺参数优化。研究结果表明,峰值电流ie、脉冲宽度ti是影响材料去除率vm和电极损耗率vE的主要工艺参数,电压Sv、脉冲间隔t0对材料去除率vm和电极损耗率vE等工艺指标也有影响。试验所得经验回归模型的置信度为95%,可用于指导实际生产。

NAK80模具钢混粉电火花加工的实验研究

利用NAK80模具钢作为被加工工件 ,通过实验和理论分析的方法探索了电火花混粉加工的机理 ,为加工参数的优化及建立电火花混粉加工专家系统提供了实验依据和技术基础。

电火花铣削加工中工具电极损耗补偿策略研究

在电火花铣削加工中，由于工具电极作旋转运动，其损耗呈轴对称分布，使工具电极的补偿成为可能。本文对工具电极的损耗形状进行了研究，提出一种在线工具损耗补偿措施，从而避免了工具损耗形状的检测。

铝基碳化硅复合材料电火花高效加工仿真研究

为探究电火花加工铝基碳化硅复合材料的单脉冲放电蚀除过程,建立了铝基体与碳化硅颗粒的材料抛出流固耦合动力学模型,研究了放电区域熔融铝基体金属夹带固态碳化硅颗粒的高速抛出微观过程,并开展了电火花高效加工与传统电火花加工效率对比仿真。结果表明:离放电中心点较近的碳化硅材料以熔融态抛离基体,而远离放电中心位置的碳化硅以固态颗粒形式夹杂在熔融材料中得以抛出;同时,铝基碳化硅复合材料采用电火花高效加工方法时,加工效率较传统电火花加工有显著提升。

放电诱导可控烧蚀及电火花修整成形加工试验研究

提出了放电诱导可控烧蚀及电火花修整成形加工方法,通过试验研究了电参数和非电参数对加工的影响。结果表明:该加工方法适合采用正极性加工;材料蚀除率受脉宽、脉间、低压电流、气体通断时间等参数的影响较大,受液位高度和电极壁厚的影响较小;电极损耗率受上述参数的影响均较小,且保持在极低的水平。通过优化参数选取,与常规水中加工实验对比表明:放电诱导可控烧蚀及电火花修整成形加工的材料蚀除率是常规水中不通氧加工的8.81倍,而电极相对损耗率只有其25.5%。

工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置设计与试验

电火花加工小孔存在电蚀产物排出效率低导致加工效率低、电蚀产物排除导致二次放电现象影响加工精度等问题,而超声振动在工作液中产生空化效应和泵吸作用,能大幅提高电火花的排屑和消电离能力,进而在很大程度上减少上述问题的发生。设计一套工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置,主要包括主轴系统、微三维运动平台、超声振动工作液槽和数据采集系统,其中主轴系统包括NSK电主轴、引电结构、工具电极装夹结构,可以实现工具电极的高速旋转;基于LabVIEW开发了电火花小孔加工控制系统,主要包括初始化模块、粗定位模块、恒电压对刀模块、实时电压分段控制加工模块和实时显示模块。开展了工作液超声振动辅助电火花小孔加工试验研究,试验结果表明:随电火花加工电压的增加,工件材料去除率和电极损耗率都趋于增大。

极间介质模式对放电诱导烧蚀铣削影响

为探究一种更有利于提高放电诱导烧蚀铣削工艺指标的极间介质模式,设计了内喷雾、液中喷雾、液中喷气这3种极间介质模式的对比试验,对材料去除率、相对电极损耗率、表面粗糙度等指标进行了对比。试验发现,液中喷气模式的材料去除率最高,达到131.86mm^(3)/min,相比于内喷雾、液中喷雾分别提高了7.10%、27.42%;相对电极损耗率最低,为1.81%,相比于内喷雾、液中喷雾降低了72.11%、74.64%;其氧气利用率同样是三者中最高的,达0.81%,相比于内喷雾、液中喷雾提高了44.64%、65.31%。分析表明,液中喷气放电诱导烧蚀铣削加工是在气液分层介质中击穿放电,其排屑状态优于内喷雾和液中喷雾,因此短路拉弧现象减少,电极损耗因而大幅降低,同时该模式具有聚集氧气的优势,有利于提高放电诱导烧蚀铣削加工的工艺指标。