高频窄脉冲电化学加工间隙的在线检测与控制

针对高频窄脉冲电化学加工,对加工间隙进行建模分析,提出了间隙平均电流检测法.通过测量相邻一组平均电流及其方差这2个参数判断间隙状态,从而对进给速度、进给量进行相应调整,实现对加工过程的控制.试验结果表明,间隙平均电流值及其方差能准确反映加工间隙的变化,从而快速调整工具进给速度,使之近似等于工件去除速度,精确地维持恒定的小间隙,实现快速稳定的加工.

高频窄脉冲电化学加工正交试验研究

高频窄脉冲电化学加工具有加工精度高、稳定性好等优点,可以加工出微小尺寸的工件。利用正交试验法设计加工试验,并对所得到的正交试验数据进行方差分析,最终得到实现加工间隙最小化的各因素条件。

基于电容模型的高频窄脉冲电化学加工极间间隙分析

给出了电化学加工极间间隙的计算公式,介绍了双电层电容结构及性质,在分析高频窄脉冲电化学加工为暂态加工的基础上,提出了基于电容的高频窄脉冲电化学加工数学模型,讨论了脉冲频率、占空比对阳极蚀除速度的影响,并对脉冲频率、占空比、初始间隙与阳极蚀除速度及极间间隙的变化关系进行了模拟和仿真。

高频窄脉冲电化学光整加工工艺特性研究

阐述了高频窄脉冲电化学光整加工原理;比较了其与脉冲电化学加工的区别与联系;通过实验,研究及分析了电流密度、加工间隙、工件材料、加工时间及脉冲参数等因素对加工后表面质量的影响。实验结果表明:在合适的工艺参数情况下,高频窄脉冲电化学光整工艺可大幅度提高加工效率,获得镜面级的表面质量,并能降低加工成本。

高频群脉冲电化学微小型加工中的反向电流与压力波

针对脉冲电化学加工 ,建立了反向电流和压力波的数学模型 ,提出了高频群脉冲电化学加工方法。结果表明 ,充分发挥反向电流作用的电源频率在 1 0～ 2 4kHz之间 ,压力波频率在 40 0～ 1 333Hz之间。反向电流仅与电极本身有关 ,它决定了高频群脉冲电化学加工的主脉冲频率 ;压力波则除了电极外 ,还与电解质性质和流速、极间间隙和电压等有关 ,它决定了高频群脉冲电化学加工的调制脉冲频率。根据模拟结果设计的实验表明 。

高频群脉冲电化学加工在微制造中的应用

阐述了高频群脉冲电化学加工在微制造中的应用,介绍了群脉冲的产生、高频群脉冲电源从反向电流和压力波等方面对加工质量的影响以及微制造中阴极设计的原理并举例说明阴极设计过程,最后根据设计的小平面和某超薄结构件模具,进行高频群脉冲电化学加工的验证。试验表明:高频群脉冲电化学加工所带来的良好加工质量可以应用在微制造领域。

高频群脉冲电化学加工中压力波对加工质量的影响

阐述了高频群脉冲电化学加工中的压力波现象,并解释了频率通过压力波的作用向周围剧烈传播,对极间液流形成了很强的搅拌作用,从而改善电化学加工工艺的机理。在此基础上对压力波进行了数学描述,并进行了数值模拟,对高频群脉冲电化学加工的超薄结构件加工工艺试验进行验证。结果表明,在高频群脉冲电源作用下,选择较高的主脉冲频率,可获得良好的加工质量。

高频群脉冲电化学加工中频率对极间间隙的影响

给出了脉冲电化学加工极间平衡间隙的数学模型,并据此讨论了高频群脉冲电化学加工中,电源主脉冲频率与平衡加工间隙的关系。在模拟结果中,极间平衡间隙与主脉冲频率则呈严格的线性关系,即随频率增加平衡间隙线性减小。并根据设计的硬币花纹工艺试验表明,选择较高的主脉冲频率,可获得较小的加工间隙,进而获得良好的表面质量。由此可得出结论:良好的加工质量来源于高频所带来的较小极间间隙。

超高频群脉冲电化学加工中脉冲对极间间隙和流场的影响

研究超高频群脉冲(UGP)电化学加工中脉冲电压对底部间隙、侧面间隙和极间流场的影响.建立了群脉冲电化学加工中底部间隙和侧面间隙的数学模型,并基于流体中的气泡脉动建立了超高频脉冲作用下极间压力波的数学模型,采用数值模拟讨论了超高频群脉冲信号对加工间隙和极间压力波的影响.研究表明,群脉冲信号能够进一步减小加工间隙,进而增强压力波作用;超高频脉冲作用下的压力波比高频脉冲压力波更加强烈.超高频群脉冲电化学加工能够在高频电化学加工的基础上进一步减小间隙和改善流场,提高加工质量.

高频群脉冲电化学加工电流检测电路设计

介绍了高频群脉冲电化学加工的基本原理,重点分析了加工过程中电流检测及短路保护措施及电路设计方案,其次介绍待检测的电流信号形式及功率电子器件绝缘双极晶体管(Insulated-GateBi-polarTransistor,IGBT),针对本应用选择电流测量方法电流-磁场转换法霍尔效应法,介绍了保护电路设计并分析了电路的性能,能够满足加工需要。

高频群脉冲电化学加工电流检测电路设计

主要介绍了高频群脉冲电化学加工的基本原理,重点分析了加工过程中电流检测及短路保护措施及电路设计方案,其次介绍了待检测的电流信号形式及电子功率器件——绝缘栅双极型晶体管(Insulated-GateBipolarTransistor,IGBT)。针对应用实例,选择的电流测量方法为电流-磁场转换法的霍尔传感器。阐述了保护电路的设计,并分析了电路的性能,证明能够满足加工需要。

纳米、亚微米的超窄脉宽微细电化学加工

通过分析超窄脉冲实现纳米、亚微米级精度微细电解加工的机理和特点,说明脉冲电源的脉冲宽度减小至纳秒时,可将提高电解加工精度的方法综合运用,如小间隙电解加工、低浓度电解液、加工间隙的实时检测和调整控制等,从而增强电化学反应的定域蚀除能力,减小两电极的极间间隙,显著提高加工精度。构建了微细电化学加工系统,包括微细加工机床、纳秒脉冲电源、电解液循环系统、运动控制部分和加工检测部分,进行了微细加工试验。这种方法在微细成形加工、微小孔加工等方面已经取得了很好的应用效果,与其他特种微细加工技术相比具有一定的优势,在微米、纳米制造领域有着很大的发展潜能。

基于CPLD的纳秒级微细电化学加工脉冲电源的研究

为了提高微细电化学加工的加工精度和表面质量,从加工模型入手,探讨了高频脉冲电源对微细加工的影响,并基于CPLD研制了超短脉冲电源,输出脉冲宽度为20 ns以下,脉冲调节范围较大。使用该电源进行相应的工艺试验,取得了较好的效果。

高频、窄脉冲电流电解加工模具试验研究

分析了高频、窄脉冲电流电解加工过程的物理、化学特性及对加工结果的影响，进行了高频、窄脉冲电流电解加工模具试验。表明高频、窄脉冲电流能显著改善电解成形过程的理、化特性，较大幅度地提高成形精度及改善表面质量，在精密模具加工中开辟了新的应用前景。

气门锻模高频窄脉冲电解加工的试验研究

分析了气门锻模生产中现行工艺存在的主要问题 ,介绍了高频、窄脉冲电流电解加工气门锻模试验研究及试生产中锻打气门锻件的效果 ,证实了此种新工艺技术具有加工精度高、表面质量好、生产效率高等特点 ,其突出的优点是生产周期大为缩短 ,模具寿命大幅度提高 。

MOSFET高频、窄脉冲电解加工新型电源试验研究

论证了MOSFET斩波是高频、窄脉冲电流电解加工的中小型电源的优选方案 ,其频带分布、脉宽等级及波形、频率特性、容量等性能规格均适合于中小型零件精密电解加工的要求。对气门模具、叶片等多种类型的工艺性试验均获得高精度。

高频窄脉冲电解加工的机理研究(英文)

探讨了高频窄脉冲电解加工 (HSPECM )的机理 .结果表明 :HSPECM的强脉冲效应 ,改善了电解加工极间的间隙特性 ;强压力波、大脉冲间反向电流以及微火花均产生强烈的去极化作用 ,改善了电流效率特性 ,缩小了加工截止间隙 .这些均强化了阳极溶解的集中蚀除能力 ,并实现了微小间隙加工 .工艺试验证明 ,上述变化可导致高加工精度、高表面质量和高效率 .用HSPECM加工的型腔试件其圆度达到 0 .0 2mm ,重复精度在 0 .0 5mm以内 ,表面粗糙度在Ra0 .6 0 μm 以下 ,使电解加工从半精加工水平提高到了精加工水平 .

电解加工技术的新发展——高频窄脉冲电流电解加工

综述了国内外脉冲电流电解加工研究和应用概况 ,重点介绍了 MOSFET脉冲电源高频窄脉冲电流电解加工 ( HSPECM)特性及加工精度、表面质量的试验研究。研究表明 HSPECM较大地改善了阳极溶解过程理化特性 ,可以较大幅度地提高电解加工精度 。

提高高频、窄脉冲电解加工电源短路保护系统的性能试验研究

短路保护系统是电解加工电源的重要组成部分,它不仅保护电源自身,而且还要保护电极和工件在短路时烧伤程度最小。提出并实现了短路保护系统电流反馈信号可调的方案。改善了该系统的频率特性,解决了随频率提高电流反馈信号畸变导致保护点下降和电源最大工作电流减小的关键问题。由于增加了保护点可调的功能,扩大了电源的频率及电流的使用范围,改善了电源对不同加工条件的适应性。

高频窄脉冲微细电解加工实验研究

加工间隙是电解加工的核心工艺参数,利用在45钢薄片上打微细孔,通过实验分析来探索高频、窄脉冲微细电解加工中频率、电压和电解液浓度对加工间隙及电极截面和加工稳定性的影响规律。