混气电火花加工气泡形成机理及实验研究

为了研究混气电火花加工中微气泡的形成机理,建立了微气泡数学模型。分析发现,微气泡的大小与气泡内外的压力差有关,压力越大,气泡直径越小。选择不同的混气压力进行了对比试验,结果表明:极间混入气体后改变了原有的放电状态,加工效率略有降低,电极绝对损耗变小,表面粗糙度值下降;随着混气压力的增加,放电间隙减小,增大了电蚀产物从极间排出的难度,加工效率继续降低,电极损耗基本不变,表面粗糙度值略有下降。

高校实验教学用数控电解加工设备研制

为研制一台功能齐全的实验室用电解加工设备,采用全面、综合的概念设计开发了数控电解加工机床本体、电解加工电源和电解液供给系统,并采用控制系统将其有机联系在一起。其中,电解加工机床床身采用矿物质浇筑法,控制系统采用开放式数控系统,并带有不锈钢防护罩和工作台面;电解加工电源能实现低电压、高电流特性,并拥有短路保护功能;电解液供给系统的电导率、pH值、温度等参数可调,过滤达微米级。通过单个叶片的电解加工试验,表明该机床功能完善,满足高校实验室使用要求。

管电极电解加工三角孔实验研究

管电极电解加工作为一种采用中空金属管作为工具阴极,对阳极工件进行溶解去除的加工技术,在加工异形孔方面具有独特的优势。以异形孔中的三角孔作为加工对象,研究了初始加工间隙、进给速度及电压等因素对电解加工精度的影响。结果表明:减小初始加工间隙、提高进给速度及降低电压可显著降低三角孔侧壁的锥度,并提高电解加工精度。研究结果对三角孔及异形孔的高精度、高效率加工具有一定的指导意义。

大切深数控电解铣削加工阴极设计及试验研究

难加工材料整体叶轮广泛应用于航空领域,采用传统切削加工存在刀具磨损快、加工效率低等问题。本文针对某型号复杂整体叶轮,提出大切深五轴数控电解铣削预加工方法。通过设计锥形螺旋刃阴极,分析不同旋转角下单、双螺旋刃出口流场分布,得到旋转角720°的单螺旋刃阴极出口压力和流速分布均匀。同时开展大切深数控电解铣削加工试验,结果表明:在选取的工艺参数范围内,加工平衡间隙和进给速度随着加工电压升高而增大;较低的电解液温度有利于实现小间隙加工,可显著提高加工精度;主轴转速达到1500 r/min后对加工速度影响较小。得到大切深数控电解铣削整体叶轮加工叶片,一次最大切深可达65 mm,余量误差控制在0.5 mm范围之内,提高了整体叶轮加工效率。

阶梯孔数控电解镗孔加工的阴极设计及试验研究

采用数控电解镗孔的方法,解决了进口小、内腔大、深径比较大的阶梯内孔的加工难题。根据阶梯孔的结构特点,设计了不同数量的螺旋形出液口、不同旋转角和不同分流块锥度的阴极,应用FLUENT分析了各流场的优劣,得出24°锥角、360°旋转角、双螺旋出液口阴极满足设计要求的结论。通过正交试验研究了加工参数对去除量和加工间隙的影响规律,根据试验结果确定了阴极主要尺寸,并通过修正阴极锥度解决了阶梯孔壁厚不均的问题。采用此方法加工的阶梯孔内孔误差小、加工面质量好,满足生产要求。

电解加工新工艺及发展趋势

电解加工是多物理场耦合作用下特种加工方法,具有加工效率高、表面质量好、工具阴极无损耗等优点,同时也存在着加工精度不够高、工艺不够稳定、加工技术复杂、设备投资大等缺点。首先阐述了电解加工发展的新工艺与新技术,主要包括高频窄脉冲电流电解加工、展成法电解加工和复合电解加工。然后阐述了计算机技术在电解加工中的应用,重点介绍了电解加工的多物理场耦合模拟和电解加工中的计算机控制技术。最后阐述了小型、精密、光整电解加工的应用发展。

孔的电解加工技术

现代孔加工要求越来越高,孔电解加工因其独特的优势引起了广泛的关注。为提高孔的电解加工质量,需全面了解当前的孔电解加工水平。从电解加工电极、运动控制、电源和电解液优化及其循环等方面对国内外孔电解加工的研究现状及其相关技术进行了系统总结,可知采用脉冲电流、改变阴极形状、改进电极进给方式等都能有效提高孔的电解加工质量。最后指出了孔的电解加工技术的研究趋势。

菱形孔电解加工数值模拟及试验研究

以菱形孔加工为研究对象设计了菱形工具阴极圆形通液槽,模拟了菱形孔电解加工电场、流场变化情况,得到了菱形孔加工区域内电流密度、流速、压力、气泡率、加工轮廓的分布情况,分析了菱形孔棱角位置容易形成圆角的原因。研究开展了菱形孔电解加工试验,得到的加工试样与理论分析基本吻合,同时探讨了不同圆形通液槽横截面面积对加工平均电流、入口侧面间隙、底部侧面间隙的影响规律,其结果可为提高菱形孔电解加工精度提供依据和参考。

电解复合加工研究进展

电解复合加工作为电解加工一个重要分支,广泛应用于各种难加工导电材料和非导电材料。对目前国内外研究较多的电解电火花、电解机械、超声电解、激光电解四种电解复合加工方法的理论、工艺、应用背景以及最新研究进展做了较详细的分析和介绍,指出高效、高精度加工将是电解复合加工的研究重点。

六边形型孔电解加工试验及工艺优化

六边形型孔被广泛应用于蜂窝结构中,为了提高加工质量和效率,以六角形型孔为对象,对六角形型孔电解加工的电场、流场进行了数值计算,得到了其电场和流场分布,采用自行制作的工装开展了六边形单因素试验,得到了加工电压、初始加工间隙、进给速度对六边形成形精度的影响关系,通过优选工艺参数加工的试样,成形精度高,六个棱角的成形一致性好。

小孔径内壁螺旋形结构电解加工试验研究

以小孔内壁为加工对象,设计螺旋型刃阴极,研究电解加工小孔径内壁螺旋形结构成形规律。分析了小孔径内壁螺旋槽电解加工成形基本理论,设计并制作了螺旋形阴极;基于ANSYS软件进行电场仿真,分析不同加工间隙和电压时的电场分布情况;利用FLUENT软件分析不同初始加工间隙时的流场分布情况,通过流场分析优化了阴极结构,解决了由于存在涡流现象导致加工质量差的问题;通过正交试验分析各参数对加工结果的影响规律。采用优化参数加工所得螺旋槽最大深度为0.672 mm,误差为0.017 mm,表明数控电解加工小孔径内壁螺旋形结构切实可行。

球槽曲面电解加工流场设计及试验研究

球槽曲面是一种球形轮廓扫掠曲线所形成的包络曲面,该曲面所构成的零件驱动轴和螺杆常应用于盘式制动器,可采用电解加工实现高效加工。采用数值分析方法研究了两种电解液流动方式的三种方案对流场的影响,得出电解液侧向短流程方案的流场均匀性较好,并进行了电解加工试验验证。其次,采用数值分析方法研究了导流结构参数、电解液入口压力和压力对流场的影响,并选择最优参数进行了电解加工试验验证。最后,选择不同极间电压与进给速度进行球槽曲面电解加工试验,得知极间电压与平衡间隙成正比、进给速度与平衡间隙成反比,尽量小的极间电压与高进给速度,可得到较好的工艺稳定性。

数控电解加工机床的能耗研究

为了降低数控电解加工机床的能耗问题,分析数控电解加工机床能耗模型,在保证加工效率和加工精度的前提下,以电解加工平面为例,开展不同加工间隙控制状态、不同加工电压、不同电导率工作状态下的对比试验,结果表明:机床在自动控制加工间隙,电压为12 V,电解液电导率为0.115Ω^(-1)·cm^(-1)时进行加工,能耗得到有效降低,表面粗糙度Ra=0.80μm,为机床能耗控制提供了有效方案。

基于间隙控制技术的数控电解加工机床能耗研究

以电解加工平面为例,通过理论和试验研究得到电解加工中加工间隙与加工电流的关系式,提出一种基于电流信号的间隙控制系统,实时获取加工过程中的运动状态。系统采集加工过程中采样电阻的电信号并输出给控制模块;将该信号与单片机程序中的设定值作比较以做出适当的处理并结合继电器发送信号给数控系统,实现对加工间隙的控制。进行2种间隙控制状态下数控电解加工平面的试验研究,结果表明:间隙控制状态下,机床能耗低、加工过程稳定可靠、表面质量好。

逆向工程在机械学科实践教学中的运用与研究

逆向工程是一种实用、快捷、高效的先进制造技术,主要是消化已有的先进技术以最短的时间创新运用到现代产品设计当中,近年来其在智能制造领域的应用价值尤为突出。为了培养应用型创新人才,许多院校开始把逆向工程技术增加到工科专业实践教学中去。作者结合所属学院课程建设的自身特点,介绍了逆向工程实践课程,课程包括点云数据采集、逆向建模、创新优化、加工制造等,从课程安排、教学实施及成绩评价等方面进行了探讨。

基于Pro/E二次开发的余量求解应用程序设计

为解决复杂零件在加工过程中余量求解难的问题,在Visual C++6.0环境下,选用Pro/Toolkit为开发工具,进行Pro/E二次开发。开发出一套基于Pro/E系统的应用程序模块,以实现设计3D原型与测得点云的调试和对比,及加工余量的求解。介绍Pro/E二次开发的方法及模式,详细阐述开发余量求解应用程序的开发过程以及程序编译。以电解加工整体叶轮叶片为实例,显示了以计算机辅助测量方法进行余量求解是提高检测精度、缩短后续电解加工周期的有效途径。

液压阀内交叉孔电解去毛刺试验研究

为解决液压阀内腔十字交叉孔处的毛刺去除问题,根据电解加工相关理论建立了电解去毛刺加工的物理模型以及阳极溶解速度公式。以45#钢钻削内交叉孔相贯线毛刺为对象,开展了单因素试验以及正交试验,揭示了电压、加工时间以及电解液入口压力对毛刺残余高度的影响规律,并加工出了符合要求的工件,对实际生产有一定的参考价值。

基于铜基聚氨酯复合抛光阴极的电解机械复合抛光试验研究

阐述了电解机械复合抛光的工艺及原理,并应用铜基聚氨酯复合抛光轮对YG20硬质合金进行平面抛光试验,分析了各种工艺参数对表面粗糙度的影响,找出了加工电压、工具转速、进给速度、磨削压力等对YG20硬质合金电解机械复合抛光的影响规律。试验表明,只要选配优化的工艺参数,采用此法可以获得Ra<0.16μm的表面粗糙度,同时铜基聚氨酯复合抛光轮的寿命较长,是一种可用于工业化电解机械复合抛光的阴极工具。

基于青铜基金刚石烧结复合阴极的电解磨削试验研究

为提高电解磨削的加工质量,基于多物理场仿真软件COMSOL对电解加工间隙流场进行仿真分析,以确定阴极结构的合理性。在仿真分析的基础上开展工艺试验,研究进给速度、主轴转速、加工电压等工艺参数对电解磨削加工质量的影响规律,并得出最优工艺参数。实验表明,采用最优工艺参数进行试验,可以获得表面粗糙度Ra<0.2μm的粗糙度,最终达到提高剃须刀网电解磨削加工稳定性和加工表面质量的目的。