电火花加工机床(EDM)的新进展及市场分析——美国芝加哥国际制造技术展(IMTS2002)EDM评述

通过IMTS2002展出的低速走丝电火花线切割机床(LSWEDM)、数控电火花成形机床(NCSEDM)、高速小孔电火花加工机床(HSEDM)的新产品、新技术、新工艺介绍,结合我国情况对EDM市场进行了分析。

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。

暗挖地铁隧道下穿高铁隧道关键技术研究

为研究暗挖地铁隧道下穿高铁路隧道的施工控制技术,以北京地铁12号线大钟寺站-蓟门桥站区间隧道下穿京张高铁隧道为工程背景,阐述穿越施工工序及洞内外综合控制措施,对复杂环境条件下临时仰拱+台阶法开挖、管棚、超前小导管、深孔注浆、过渡段施工等关键技术环节进行分析,明确其设计施工中的技术要点,并对施工监测数据进行分析。研究得出采用洞内施工控制措施,使得高铁隧道沉降满足控制标准;后行隧道施工对先行隧道存在一定扰动影响;暗挖地铁隧道下穿施工引起上方的高铁隧道轴线方向上明显的不均匀沉降。

大深径比微小孔快速电火花加工系统

用电火花加工技术快速加工大深径比微小孔存在散热困难、排屑不畅、电极损耗大及加工过程不易控制等技术难点,为此,在分析电火花加工机理及加工特点的基础上,研发了一台用于快速加工大深径比微小孔的电火花机床。该设备采用立式布局,通过应用电极旋转、工件振动的旋振式机构,实现了加工过程中快速散热和排屑;通过采取工业控制计算机搭载数据采集卡和运动控制器的方式,实现了加工过程的检测控制功能一体化。针对电火花加工过程中放电信号严重畸变以及放电状态不稳定导致加工状态难检测的问题,提出了两级模糊逐级映射放电状态检测方法,同时为了实现机床的快速响应和精确控制,设计了双闭环加工控制系统。实验表明,该机床适合于深径比超过10,小孔直径为60～200μm的微小孔快速加工,且性能稳定、可靠性高。

电流脉冲频率对TIG焊电弧压力的影响

为了研究电流脉冲频率对TIG焊电弧压力的影响,采用小孔探针法检测了TIG焊的电弧压力分布形式以及在不同电流脉冲频率作用下焊缝的熔深和熔宽.结果表明,TIG焊电弧压力曲线类似于正态分布曲线,电弧中心位置处的压力最大,越靠近边缘处压力越小.当在一定范围内增加电流脉冲频率时,曲线会发生横向收缩和纵向伸长现象,且TIG焊电弧压力的峰值以及焊缝的熔深均增加,而熔宽减小.因此,可以通过改变电流脉冲频率的方法来改变TIG焊的电弧压力.

高速小直径深孔钻削过程中的切屑形态分析

切屑形态能够直接影响到高速小直径深孔钻削的排屑效果,是孔加工质量好坏的决定性因素。通过实验研究了直径12 mm的3种不同刀片材质高速SIED深孔钻(YN05硬质合金刀片、TiN涂层刀片、陶瓷刀片)分别在不同的主轴转速和刀具进给量情况下切屑的形态和容屑系数K对排屑效果的影响。通过分析实验所得数据和研究实验过程所产生切屑的形态,得出切屑的容屑系数越小排屑效果越理想,其中C形屑、锥状屑为高速小直径深孔钻削过程中产生的最佳切屑形态。

深小孔高速电火花加工技术的研究

研究了深小孔高速电火花加工的原理 ,并进行了实验研究及分析 .这种深小孔加工方法 ,在难切削金属材料的加工中 ,在生产率、成本、精度和深径比等方面有一定的优势 .

用高转速微电极电解钻削深小孔

针对难切削材料的深小孔加工,提出一种有效排屑、迅速补充电解液的新工艺——高转速微螺旋电极电解钻削加工工艺,并对该工艺进行了机理分析与试验研究。研究了电极转速、电压、脉冲频率、进给速度等工艺参数对深小孔电解钻削加工精度和稳定性的影响,提出合理匹配上述参数可在较高加工效率下获得高的加工精度和加工稳定性。基于硬质合金微螺旋电极用自行研制的高精度微细电解系统成功地在高温镍基合金GH4169上加工出了一组孔径小于0.5mm、深径比大于10、形貌较好,锥度较小,侧壁陡直,进出口边缘锐利的深小孔。试验结果表明,高速电解钻削加工工艺在深小孔加工方面很有潜力。

微细电火花内冲液小孔加工的非电参数工艺研究

采用内冲液方式能有效提高微细电火花小孔加工的效率,研究了微细电火花内冲液孔加工中的内冲液压力、电极转速等非电参数对加工效率和电极损耗的影响及电极转速对孔径大小的影响。通过实验发现,当内冲液压力达到一定值后,其对效率的提高作用会减弱;高转速电极对提高加工效率、降低电极损耗很有必要;且电极转速越高,放电越均匀,加工出的孔径越小。

数控电火花小孔高速加工机床控制系统软件的开发与研究

分析数控电火花小孔高速加工机床的工作原理及软件功能任务,基于"PC+NC"型开放式数控系统结构,采用C#.NET作为软件开发工具,研究机床开放式数控系统人机界面、智能化伺服进给控制及设备驱动程序等软件设计方法。应用实验表明,该软件人机界面良好,加工操作简便,易于二次开发,较好地满足了数控电火花小孔高速加工机床对开放式数控系统的要求。

小孔机绿色低功耗脉冲电源的研究

目前国内小孔机普遍采用的是独立式脉冲电源,这种独立式脉冲电源电能的利用率极低,为了提高其电能利用率,提出了小孔机绿色低功耗脉冲电源的方案。取消了工频变压器和限流电阻,采用高低压复合形式,高压引弧电路和低压恒流源相配合,低压部分采用双管正激交错并联的拓扑形式。设计出了新型小孔机绿色低功耗脉冲电源,达到了高效节能的目的。

工作液电导率对高Nb-TiAl合金电火花加工小孔精度的影响

采用聚丙烯酸钠(PAAS)的水溶液作为电火花小孔加工工作液,研究了工作液电导率对高Nb-TiAl合金(Ti-44Al-8.5Nb-0.2Mo-0.2B)电火花加工小孔孔径精度、孔口微观形貌的影响规律。结果表明,随着电导率增大,其中的载流子数量将不断增多,在放电和电解溶解的共同作用下,小孔放电间隙迅速增大,小孔精度下降,此时放电间隙增大幅度不足以快速排除电蚀产物,电蚀产物在冷却的孔壁上再凝固,重铸层厚度快速增加。电导率增长后期,击穿电压不断下降,电解作用减弱,工作介质流动交换充足,电蚀产物快速排除,放电间隙和再铸层厚度增长速度均减慢。

基于田口试验的高Nb-TiAl合金小孔电火花加工试验研究

采用D703F高速电火花小孔加工机床在高Nb-TiAl合金(Ti-44Al-8.5Nb-0.2Mo-0.2B)板材上加工直径为1mm小孔,运用田口试验法研究电火花加工参数(电流、脉宽和冲液压力)对加工速度和加工质量的影响,并对试验结果进行方差分析和灰关联度分析。结果表明:电流为10 A、脉宽为32μs、冲液压力为3 MPa时加工速度和孔径精度较高,对实现高Nb-TiAl合金的高效率、精密加工具有一定的实用价值。

微小孔零件的钻削加工

指出了微小孔零件加工中存在的问题，从高速主轴、刀具、材料、加工工艺方面提出了实现微小孔加工的条件，通过几个微小孔加工的实例，说明对微小孔加工的可行性。

高速加工理论在小孔加工方面的技术应用和发展

主要从实际的应用的角度,分析了高速加工在精密小孔加工方面所要具备的基本条件,从CNC设备要求本身和刀具两个方面展开论述;提出了具有指导性的方法。同时,通过实际加工数据的分享,提出了非常重要的实战注意事项和指导建议。

不锈钢小深孔高速钻削加工参数优化

在讨论不锈钢小深孔高速钻削加工中主轴转速和进给量对钻头寿命影响的基础上,通过钻削试验确定了不锈钢小深孔高速钻削加工参数优化的范围和优化方向。研究结果不仅有利于提高不锈钢小深孔的加工效率、降低加工成本,对其他类型材料的高速钻削加工也有借鉴意义。

高速钻削技术在不锈钢小直径深孔加工中的应用

针对不锈钢阀体零件中小深孔加工的问题,分析了不锈钢小深孔高速钻削加工技术难点。针对切削热和排屑问题2个关键问题,分别讨论了切削热、切屑的产生与钻削速度的关系,提出利用高压大流量切削液解决上述问题。对比实验证明,在使用高速内冷钻头和高压大流量切削液的情况下钻头寿命、加工效率与普通钻削相比都有显著提高。

一种高速印制电路板孔壁分离的原因分析及改善

5G时代的来临,推动着高频高速覆铜板材料及高多层印制电路板的飞速发展,新材料、新加工技术也层出不穷,但这也带来了新的挑战和新的失效模式。文章主要针对一种孔壁分离现象,其缺陷特征及产生原因与过去常见的孔壁分离有所不同,我们从机理出发进行探究并提出相应的改善措施。

电火花小孔高速加工机床国家标准解读

电火花高速加工机床是专为解决各行业深小孔加工难题而设计。本文通过对电火花小孔高速加工机床术语和精度检验、参数要求2项国家标准与JB/T10330.2-2004和JB/T10330.3-20042项标准差异的对比,对标准中要素的确定进行了阐述。望能为相关专业人员更好地理解标准和对产品质量的监控提供指南。

基于Deform-3D的高速小深孔入钻性能分析

深孔加工工艺过程中,入钻阶段对加工质量影响极为显著,因此提出采用有限元分析软件Deform-3D对高速小深孔钻削过程进行仿真,为目前高速电主轴应用于小深孔加工提供依据。应用该软件进行3D仿真:通过深孔钻与工件的三维模型建立与导入,设定经验参数,进行力学性能及断屑的仿真分析,并与钻削经验公式做量化比较。结果表明,这种有限元仿真方法可为高速小深孔钻削提供高效加工参数,同时为高速电主轴应用于小深孔加工提供理论依据。