黄铜电极对直流短电弧铣削Ti-6Al-4V的加工实验探究

短电弧铣削加工技术是一种针对难加工导电材料具有高效去除率的放电加工方法,但是由于脉冲电源输出功率的限制难以达到高效的目的。采用黄铜作为阴极刀具材料,对Ti-6Al-4V进行直流短电弧铣削加工实验,研究不同工艺参数(电压幅值、主轴转速及工作介质压力)下对加工过程中材料去除率(MRR)、相对电极损耗(TWR)、能耗(SEC)和表面粗糙度(Sa)的影响规律;并结合数据采集系统和高速摄像仪对加工过程中的电压电流数据和电弧形态进行分析,通过工件的微观形貌、能谱分析和硬度测试探索直流短电弧铣削的加工机理。实验表明:随着电压升高,MRR和Sa增加,MRR在电压为30 V时达到2906 mm^(3)/min,TWR和SEC随电压升高而降低;随工作介质压力增加,SEC增加,TWR和Sa降低,MRR在0.3 MPa时达到最大值;在主轴转速增加时,MRR、SEC和Sa增加,TWR呈降低趋势。

电极材料对直流短电弧铣削Ti2AlNb加工性能影响的实验研究

Ti2AlNb作为一种新型航空发动机关键材料,由于其高强度、刚度和蠕变抗力,使得它成为一种难加工材料。短电弧铣削(SEAM)是一种新型高效的放电加工方法,具有不受材料的硬度、强度和韧性制约等优点,已经成为难加工材料一种重要加工方法。文章以Ti2AlNb实验对象,采用钨铜和304不锈钢作为电极材料,使用直流电源研究了不同电压下SEAM的加工机理,分析了工件材料去除率(MRR)、表面粗糙度(Sa)、相对工具电极磨损率(RTWR)。此外,还对加工后Ti2AlNb的表面形态、元素分布和显微硬度进行了研究。实验结果表明,24V电压下,钨铜电极与304不锈钢电极相比,MRR最高,为1981mm^(3)/min;RTWR最低,相对电极损耗仅为0.82%。工件截面轮廓宽度尺寸绝对差异最小以及工件再铸层硬度接近母材硬度,有利于进一步加工。

基于直流电源的短电弧铣削加工性能研究

为了探究直流短电弧铣削加工性能,分别以管状镀铜石墨为工具电极,45钢作为工件材料,分析电压、电极转速、加工深度对电极损耗率、材料去除率(MRR)和表面质量的影响规律。试验结果表明:增大电压可以有效提高MRR,但会降低工件表面质量;提高电极转速不仅能够改善工件表面质量,同时还能获得较高MRR;加大铣削深度能够大大提高MRR,但切深过大会使铣削变得困难,当铣削速度不能满足进给率时,会出现撞刀现象,工具电极断裂从而产生台阶面,严重影响工件表面成型质量。