基于响应面与狼群算法的电火花线切割加工性能与放电能耗建模及优化

结合电火花线切割加工绿色、精密、高效的发展趋势,提出面向加工性能与放电能耗的电火花线切割加工工艺建模与多目标优化方法。针对电火花线切割加工GH4169高温合金材料开展正交试验设计,以脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速为输入,以放电能耗EEV、表面粗糙度Ra和材料去除率MRR为输出,构建了电火花线切割加工性能与放电能耗多目标优化响应面模型,并采用改进的狼群算法对模型进行优化求解。优化结果与实验结果对比表明,Ra、EEV和MRR的平均误差均不高于10%,且随机优化实验结果优于75%以上的正交试验设计的实验结果,验证了优化模型及求解方法的有效性。

基于空载率检测的聚晶金刚石复合片电火花线切割加工研究

针对通过传统峰值电压检测伺服跟踪方法进行电火花线切割聚晶金刚石复合片时出现的切割速度低、切割不稳定、表面质量差且易断丝的现象,提出了一种空载率检测系统控制方法。经试验得知,当空载率为10%时,该方法可得到更好的表面质量和加工稳定性,同时获得较高的切割速度,在相同脉冲宽度下切割聚晶金刚石复合片较传统峰值电压检测伺服跟踪方法的速度提升了20%。

非晶合金复合材料电火花线切割加工工艺研究

非晶合金复合材料兼具非晶合金和传统金属的特点,工程应用前景广阔,这类材料属于难加工材料,实现其零件的加工对工程应用具有重要意义。以两种非晶合金复合材料为研究对象开展电火花线切割单因素实验,研究脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲波形和功率管数对加工效果的影响,并针对工艺规律进行研究分析,以获得较好的切割效率和表面质量。此外,针对电火花线切割加工不同合金元素的电火花蚀除行为开展研究,发现母材中的Cu元素更容易被蚀除,而Ti、Zr元素相对难蚀除。

电火花线切割加工拐角误差控制方法

单向走丝电火花线切割机床采用各种拐角控制策略使塌角尺寸大幅减小,往复走丝电火花线切割目前主要是在拐角处设置简单的程序或措施以减小拐角误差。通过对电火花线切割拐角误差成因的分析,介绍了单向走丝电火花线切割拐角误差的控制方法(能量控制法、轨迹控制法、实时检测修正法与人工智能技术应用)和往复走丝电火花线切割常用的拐角误差控制方法。通过了解拐角误差的产生原因和处理方法,从而在生产实践中选择适当的方法以减小拐角误差,有助于对该问题进行进一步研究。

电火花线切割加工常见断丝现象分析

本文对于电火花线切割加工在实际操作中断丝这一常见现象的原因进行归类分析,并提出在实际操作中改进与预防的措施。以提高电火花线切割加工过程中的加工稳定性,和降低加工过程中断丝的概率。

强化碎屑排屑策略提高往复走丝电火花线切割加工效率的研究

首先,采用30 000帧/s高速摄像观测记录、分析电火花线切割加工过程的微观状态,确定影响高速切割加工的关键影响因素;接着,采用具有好的包裹性和容纳性的水溶性放电介质,实施了同时向极间叠加低频放电脉冲和高频放电脉冲的火花放电控制策略,构成强化碎屑排屑方法;然后,通过粒度分布测试对比分析了不同放电控制策略的切割加工效果;最后,确定纳秒和微秒两级高频放电脉冲叠加控制策略是提高碎屑能力和排屑能力的有效方法,结合采用双丝筒长丝系统,可显著提高往复走丝电火花线切割的切割效率。

探讨高速走丝电火花线切割加工断丝故障分析及预防

高速走丝电火花线切割加工能够满足我国模具制造以及机械加工的需要,但是在高速走丝电火花线切割加工的过程中容易出现断丝的情况,这对于快速的机械加工以及模具制造而言有着非常大的影响。详述高速走丝电火花线切割加工的原理、高速走丝电火花线切割加工断丝的故障原因以及高速走丝电火花切割加工中断丝故障的解决方法及预防。对于高速走丝电火花线切割加工中断丝的情况要进行分析并预防。

气中电火花线切割加工技术研究

传统的电火花加工,一般都在液体介质中进行,如煤油等。虽然液体介质被认为是平稳和高效加工所必需的,但是它可以造成环境污染。在分析压缩气体条件下进行电火花加工机理的基础上,提出一种气中电火花线切割加工的新工艺。其运动着的电极,甚至在大气中也可以从加工间隙中排除加工屑;而且将其用于精加工(多次切割)时,可获得沿工件厚度方向上比液中加工时更高的直线度。低速走丝试验结果证明了上述的优点。高速走丝气中电火花线切割加工的初步试验结果表明,气中电火花线切割加工具有广阔的应用前景。

复杂微小零件的微细电火花线切割加工技术研究

在分析微细电火花线切割加工特点的基础上 ,对获得高精度、高表面质量加工指标的关键技术进行了研究。重点对微能脉冲电源、智能工艺规划系统和加工工作液间隙特性等关键技术进行了研究 ,解决了微能脉冲电源能量精确可控以及微小复杂零件加工工艺规准的智能决策问题 。

快走丝电火花线切割加工工艺参数的优化选取

基于快走丝电火花线切割加工机床性能的发挥在很大程度上依赖于操作人员的技术水平 ,用神经网络技术建立快走丝线切割加工工艺模型 .与实验数据的比较表明 ,模型能精确地预测出给定条件下的切割速度和表面粗糙度 ,反映了该机床的加工工艺规律 .在此基础上根据工件的实际厚度和表面粗糙度要求得到最优的加工参数组合 ,克服了工艺参数表的局限性 .

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。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料微细电火花线切割加工材料去除率研究

碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料微细电火花线切割加工材料去除过程受多种因素交互影响,难以获得有效的材料去除率数学模型,而在多约束条件下试验研究不失为解决该问题的一种有效方法。采用中心复合设计(CCD)实验方法,设计三因素五水平的SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工实验方案。利用响应曲面法建立材料去除率与主要电源参数(开路电压、电容和脉宽)的二阶模型,通过对实验数据的多元二次拟合,获得材料去除率的二次回归数学模型。进一步分析了实际加工条件对工艺参数的约束,并以提高SiCp/Al复合材料微细电火花线切割加工材料去除率为目标建立工艺参数优化模型。设计粒子群优化(PSO)算法及其流程进行优化问题求解,其结果显示PSO算法可以快速有效地获得满足多约束的最佳工艺参数。

电火花线切割加工参数智能自选系统研究

介绍以二次通用旋转组合设计进行试验研究并提取样本数据,采用径向基函数(RBF)神经网络建立工艺参数模型,训练网络以实现某一指定工艺效果的工艺参数优化选取,检验结果表明线切割加工参数智能自选系统性能稳定、可靠性高,可在实际生产中推广应用。

电火花线切割加工技术及常见问题分析

介绍了数控电火花线切割加工的基本原理,并结合生产实践总结了电火花线切割加工中的实际问题及相应解决措施,对促进线切割加工技术的发展及提高产品质量具有指导作用。

电火花线切割加工技术及其发展动向

阐述了近年来国内外电火花线切割加工技术的发展动向、电火花线切割加工技术的发展趋势以及我国电火花线切割加工领域亟待发展的关键技术。

微细电火花线切割加工表面干摩擦磨损特性

以球-面接触方式,在0.6 mm振幅下,研究微细电火花线切割加工表面在不同载荷和不同频率下的往复滑动干摩擦磨损行为,并探讨其磨损机理。结果表明,微细电火花线切割加工的模具钢M42表面,随着载荷的增加,摩擦过程转变为三体摩擦,降低了摩擦因数;随着频率的增加,由于温升形成的氧化膜降低了微凸体接触界面的抗剪强度,从而使摩擦因数降低;磨损体积随着载荷和频率的增大均呈增大的趋势,磨痕呈现为典型的粘着磨损和氧化磨损机制。

慢走丝电火花线切割粗加工仿真系统的开发

为对电火花线切割加工机理有更深刻的认识,了解加工参数对加工精度的影响规律,介绍了一个电火花线切割加工粗加工的仿真系统。仿真系统通过对放电点的探索、工件的去除以及对线电极丝振动的分析,将实际的加工现象形象地再现于计算机上。为证实仿真系统的正确性,将仿真结果与试验结果进行了比较。在试验结果的获取中,为能够得到很难测量的线电极周围的放电间隙和工件形状数据,提出一种新的三维形状测量方法。通过对仿真结果和试验结果的比较,定性地证明了仿真方法的正确性。研究结果表明:改变线电极张力及伺服电压值时,从仿真过程得到的加工形状结果与试验得到的加工形状结果其倾向基本一致;加工缝端部的形状呈凸形还是呈凹形,取决于加工过程中放电爆发力和静电引力的相对大小。

微细电火花线切割加工误差分析

微细电火花线切割加工过程中,加工时施加的张力、火花放电引起的放电力、材料蚀除过程中的爆炸力以及放电通道中的瞬时压力等共同作用使电极丝产生偏移,从而引起加工误差,影响加工精度。为了减小加工误差,从材料力学的角度分析了丝的变形大小以及来源,得出减小误差的方法。此外从几何角度分析拐角切割的形位误差,提出通过精确控制导向器的轨迹来满足加工精度要求的方法,为自适应控制提供了理论依据。

电火花线切割加工导电陶瓷工艺规律的试验研究

用试验方法研究了电火花线切割加工导电陶瓷时工艺参数与加工速度、表面粗糙度等工艺指标的关系,通过对试验结果的综合分析,得出各参数对电火花线切割工艺指标的影响规律,为加工时的参数选择提供了依据。

低速走丝电火花线切割加工断丝原因分析及处理

在查阅国内外大量文献的基础上,结合自身的实际工作经验,从电极丝、工作液、伺服控制和脉冲电源控制策略等几个方面,详细分析了低速走丝电火花线切割加工发生断丝现象的主要原因,并提出了相应的改进措施。