钛合金TC4电火花线切割加工实验研究

电火花线切割是一种非接触式特种加工技术,在生产中广泛应用.本文对航空航天中常见材料钛合金(TC4)进行研究,对电火花线切割加工中的主要电参数(电流、脉冲宽度、占空比)对工件的加工效率及表面质量的影响进行实验,研究表明:工件表面粗糙度与加工的电流成正比,适当增加脉冲宽度、占空比参数可明显提高加工效率和工件表面质量.     

铝材电火花线切割加工工艺的改进

为了解决铝材电火花线切割加工中馈电块磨损严重、铝屑粘丝、断丝及工件表面质量差等问题,以铸造铝合金ZL102为样品,通过与碳素工具钢T8的对比实验,对铝合金线切割工艺技术参数进行了优化.研究表明,适当加大脉冲宽度、增加脉冲间隙、提高皂化油乳化液浓度以及设置合理的进给速度,能够很好地解决铝材线切割中存在的问题.     

慢走丝电火花线切割TC4试验研究和参数优化

以慢走丝电火花线切割加工钛合金TC4为试验对象,在正交试验的基础上,通过信噪比(signal to noise ratio,SNR)方法研究峰值电流、开路电压、脉冲宽度、走丝速度和丝张力对加工时间、切缝宽度和表面粗糙度的影响规律.采用灰色关联度分析方法将多目标参数优化转化为单目标灰关联度的优化,得到慢走丝电火花线切割TC4在多项工艺指标要求下的最优参数组合.多目标优化结果表明:在峰值电流为30 A,开路电压为100 V,脉冲宽度为20μs,走丝速度为105 mm/s,丝张力为12 N时,表面粗糙度减小了8.35%,切缝宽度减少了2.59%,加工时间减小了26.06%.     

基于正交试验法优化电火花线切割加工参数的研究

利用正交试验设计的方法,对高速走丝电火花线切割加工中的峰值电流、脉冲宽度、脉间比和零件加工厚度等工艺条件进行了试验的优化设计.运用综合评分法对零件的加工速度和表面粗糙度进行了综合考虑,将多目标问题转化成单目标问题.考虑到线切割加工的非线性特点,利用二元表找出了交互作用下的各种因素的最佳水平.得出了电参数与加工速度和表面粗糙度之间的联系,为进一步研究电火花线切割加工工艺规律提供了基础.     

电火花加工中放电点的温度场仿真与研究

建立电火花放电通道的有限元模型,利用ANSYS软件对电火花放电过程中放电通道作用于工件表面的温度场分布进行仿真。根据仿真结果并结合模型材料的物理性能,分别以放电脉宽和放电电流为单一变量,探索并建立蚀除凹坑随放电脉宽、放电电流变化的理论模型。利用自制的实验装置在铝合金表面进行单脉冲电火花放电实验,并以空气作为放电介质。研究表明,仿真结果与实验加工的铝合金表面蚀除凹坑的半径较为吻合。可用有限元仿真来预测电火花加工形成的蚀除凹坑的生长规律,为电火花的表面处理以及拓展电火花的应用领域提供科学的理论指导。     

电火花线切割加工参数对加工效率的影响

为了科学、合理地设定电火花线切割加工参数,采用正交设计实验分析法,研究了电火花线切割电加工参数与加工效率的关系,确定了合理的加工参数范围.结果表明:功率管数Ip对加工效率的影响程度最大,占空比q的影响次之,脉冲宽度ti的影响最小;功率管数Ip在3～5,占空比q在1/3～1/4,脉冲宽度ti在18～30μs时,能够获得较好的加工质量.该研究为实际生产中加工参数的快速选取提供了参考.     

高速走丝电火花线切割加工工艺建模方法研究

为了实现对高速走丝电火花线切割加工工艺效果的预测,以脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流及工件厚度为输入参数,以切割速度和表面粗糙度为输出参数,分别用非线性回归分析法和BP神经网络技术建立了工艺模型,并对两种模型的预测结果进行了比较。结果表明,两种模型均能反映线切割机床的加工工艺特性,可用于对给定切割条件下切割速度和表面粗糙度的预测,但神经网络模型具有更高的预测精度。     

线切割加工SiCp/LY12复合材料的试验研究

研究了电参数对电火花线切割加工SiCp/LY1 2复合材料的切割速度和表面粗糙度的影响 ;用扫描电镜分析了复合材料线切割加工表面的SEM形貌。试验结果表明 :峰值电流和脉冲宽度对切割速度和表面粗糙度有较大的影响 ,其次是加工电压 ;脉冲间隔对表面粗糙度影响不大 ,当其达到一定程度时 ,表面粗糙度基本不受其影响 ;选用较大的峰值电流和较短的脉冲宽度 ,可对复合材料进行较理想的电火花线切割加工。     

提高磁钢电火花线切割加工速度的实验研究

采用一般的脉冲电源对磁钢进行电火花线切割加工,不可避免地将引起充磁,造成排屑困难。本文介绍了一种交变电流的脉冲电源,可以减少对磁钢的充磁效应,并通过实验得出了反向脉宽和反向电流的最佳值。     

超声振动辅助电火花铣削流场与蚀除颗粒分布场仿真

在工具电极上附加超声振动,可以通过超声振动的泵吸作用、空化作用改善极间流场,减少加工碎屑的集聚,从而提高电火花铣削加工的加工效率.基于Fluent平台,对超声振动辅助电火花铣削一个超声振动周期内的加工极间压力分布变化、流速变化与蚀除颗粒浓度分布进行了仿真研究;分析超声振动对极间压力分布、流速以及蚀除颗粒浓度分布的影响.仿真结果表明,超声振动使极间电介质工作液的压力分布更富梯度变化、流速变化加强,使加工碎屑在极间分布更加均匀,有利于加工碎屑从极间排除,减少电弧放电与短路,提高加工效率.     

快走丝电火花线切割加工试验研究

结合青海大学基础工业训练中心的DK7740型电火花线切割机床,研究了脉冲宽度和峰值电流对线切割加工效率和表面质量的影响,为正确选择电参数提供了参考。     

基于极间流场模型分析的高速走丝电火花线切割技术

提出一种简化的电火花线切割极间流场模型,分析了平板长度及其运动速度和缝隙宽度对压差流和剪切流的影响,以及复合后的间隙流场,通过对高速走丝电火花线切割机附加共轴式高压喷嘴,在高能量切割条件下,实验对比了以剪切流为主的单一浇注极间供液方式与以复合流动为主并辅以高压喷液的复合极间供液方式的切割效率和表面质量.结果表明：压差流与剪切流的复合,有利于改善高能量切割的极间流场状况;复合供液方式可明显改善单一浇注极间供液方式的状况,最高切割效率约为220 mm2/min,增幅达20%,且其表面基本没有烧伤,从而验证了压差流与剪切流的复合效果.     

多轴联动空间复杂曲面线切割加工技术

为实现大锥度空间复杂曲面模具零件的线切割加工,解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,以空间曲面零件电火花线切割加工运动规律数学模型为基础,设计开发一种带有自动分度功能的、可翻转的数控回转工作台;基于原有的高速走丝数控电火花线切割机床,研制空间复杂曲面多轴联动高速走丝线切割加工系统,并进行螺旋面、锥面、锥台、双曲面和正弦曲面等典型空间曲面零件的电火花线切割加工实验,对加工出的各个实验样件进行了测量和加工误差分析.研究结果表明:所设计的空间复杂曲面多轴联动线切割加工系统具有较高的加工效率、较好的加工质量和较低的成本;加工样件的误差在允许范围内,验证了该系统的实用性,为解决高速走丝电火花线切割加工空间曲面的难题提供了一种思路.     

非导电结构陶瓷的电加工

本文综合分析了非导电结构陶瓷材料的加工方法及工艺,提出非导电结构陶瓷的有效加工方法应是分为粗精加工,得出了适合快走丝电火花线切割的高效加工工艺.     

微细电火花加工脉冲电源及其脉冲控制技术

为了提高微细电火花加工效率,通过分析微细电火花加工特点,改进了主放电回路,设计了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的微细电火花加工脉冲电源.该电源集成了放电状态检测功能,能够判断每一个脉冲的放电状态,并及时切断有害脉冲.设计了应用于微细电火花加工的清扫脉冲回路,可在极间加载高能量窄脉宽的清扫脉冲,以清除积聚在极间的加工屑.利用该电源在桌面式微细电火花加工机床上进行了微细深孔加工实验和微细孔极限加工实验,取得了较好的加工效果.     

浸液式高速往复走丝电火花线切割漏电损失

分析了放电能量损失与极间工作液漏电、工件表面漏电的关系.采用浸液和喷液2种冷却方式进行高速往复走丝电火花线切割加工实验,对理论分论结果进行了验证.结果表明：减小工件表面漏电面积和工作液电导率,可以有效减少能量损失,进而提高加工效率;在相同加工参数下,浸液式相对于喷液式切割速度有所降低,其主要原因是由浸没在工作液中的工件与电极丝间持续电解漏电形成的.
     

电火花线切割极间介电特性与放电能量分配关系

摘要：
建立了电火花线切割极间介质电阻模型,分析了加工能量与极间介质电导率、工件厚度之间的关系,并对极间介质电阻模型进行了实验验证.研究结果表明,随着电导率的升高或者工件厚度的增加,放电期间极间“漏电流”增大,损耗在极间介质的能量增加,加工效率降低,电导率变化导致的极间电阻改变对于加工效率的影响显著. 关键词：
电火花线切割; 工作介质; 介电特性; 电导率; 放电能量中图分类号： TG 662
文献标志码： A     

电火花线切割加工能耗数据采集及其特征分析

电火花线切割加工广泛应用于难加工材料和精密复杂零件的非接触加工。为实现加工过程的高效、低耗,通过开发一种基于LabVIEW的能耗采集平台,对加工中的能耗特征进行分析。以电压、电流信号为采集对象,以DK7740D电火花线切割机床为试验对象建立完整的能耗数据采集平台,并对采集的能耗数据进行分析,获得该电火花线切割加工过程的典型能耗特征曲线,从而为后续针对该加工工艺过程的能耗优化提供数据参考。     

线电极电火花脉冲电解二次加工工艺的试验研究

本文从实验的角度出发,提出了一种新型的加工方法,电火花脉冲电解二次加工工艺。这种工艺方法可在现有电火花线切割机床上,通过附加电极丝定位导向器、恒张力机构及水基工作液得以实现。用该工艺方法可得到较低的加工表面粗糙度值和较高的加工精度。     

用变频器实现线切割机床丝筒电机控制的研究

在现有快走丝微控电火花线切割机床中，控制丝筒电机多采用继电——接触器控制方式。这种控制方式存在启动电流大，中间转换控制过程复杂等问题。本文提出利用变频器来实现原控制方式，从而解决原控制方式中存在的上述问题