基于电火花加工机床脉冲电源的研究现状与发展趋势

电火花加工自从问世以来，就以其自身的特点备受制造业的广泛关注。脉冲电源作为电火花加工系统的一个重要组成部分。是影响电火花加工工艺指标的主要因素之一。本文分析了研究电火花加工脉冲电源的实际意义，介绍了当前电火花加工脉冲电源的研究现状和新的发展趋势。并对几种新型脉冲电源的研究和应用进行了分析。     

Application Research on Powder Mixed EDM in Rough Machining

Powder Mixed Electric Discharge Machining (PMEDM) has different mechanism from conventional EDM, which can improve the surface roughness and surface quality distinctly and to obtain nearly mirror surface effects. It is a useful finish machining method and is researched and applied by many countries. However there are little research on rough machining of PMEDM. Experiments show that PMEDM machining makes discharge breakdown easier, enlarges the discharge gaps and widens discharge passage, and at last form...     

混粉电火花加工工艺特性的研究

为了进一步完善混粉电火花加工工艺,对混粉电火花加工的一些工艺特性进行了研究。通过实验探讨了峰值电流、加工极性和工具电极转速对加工效率和表面粗糙度等性能指标的影响规律。结果表明,在加工能量较小的情况下,混粉电火花加工与普通电火花加工相比,兼备加工效率高和加工质量好的优点;而且,选择恰当的加工极性并适当地伴以工具电极的转动,可以获得更优的表面加工质量。     

内齿轮电火花成型铣削加工工艺

由于中小模数内齿轮结构所限,其齿面淬硬后的齿形加工难以使用传统的磨齿工艺,因此提出了一种电火花成型铣削加工方法,由于电极旋转放电,电极放电面积大,加工精度受电极损耗影响小,且电电腐蚀产物更好的排出。根据加工原理与方法设计了加工装置,通过单因素试验研究了基本工艺规律。根据单因素实验结果选取有代表性的水平设计正交实验,通过正交实验结合表面粗糙度和加工效率研究了最优加工条件。设计对比试验,实验结果表明比较与传统电火花成型加工方法,工件表面质量与加工效率都有显著提高。     

大型工件表面电火花刻字技术

叙述了大型工件表面刻字的有关技术和方法，从经济和技术的角度分析了用电火花加工方法进行大型工件表面刻字的原因。根据电火花加工原理和大型工件表面刻字特点提出了大型工件表面电火花刻字的技术方案。该技术方案以小型电火花机床的主轴头和电源控制柜为基础，重点研究了总体结构、电极与工件之间的三坐标移动、电极精确定位、工作液循环系统等关键技术。简要介绍了为某大型钢铁企业研制的大型轧辊电火花刻字专用机床。现场应用情况表明，该技术方案经济实用，该专用机床稳定可靠。     

电极超声振动复合混粉电火花加工试验研究

为了探究工具电极超声振动在混粉电火花加工中的作用,设计了一套可调谐振频率的工具电极超声振动装置。用TC4合金作为工件材料,工件去除率和表面粗糙度作为指标,分别实施了常规混粉电火花加工和超声混粉电火花加工正交试验,通过极差和方差对试验结果进行分析。结果表明,工具电极超声振动能加快粉末颗粒在加工间隙的流动性从而避免粉末颗粒沉积引起的短路和拉弧放电,提高了加工的稳定性,去除率比常规混粉电火花加工提高了30%,表面粗糙度也有所改善。     

高电阻电极对微细电火花放电加工影响的研究

微细电火花放电加工过程中,由于单位脉冲放电的材料去除率(放电凹坑直径)决定了最小加工尺寸以及微细电火花加工的加工表面粗糙度,所以减少单位脉冲放电的材料去除率具有重要作用。为达到此目的,采用具有高电阻材料如单晶硅作为工具电极。分析结果显示,随着工具电极电阻提高,放电电流峰值逐渐降低,脉冲放电时间增加,放电能量减小。另外,研究并测试了硅电极加工不锈钢工件时电阻值对工件表面放电凹坑直径的影响。实验结果表明当硅工具电极电阻值提高时,放电凹坑直径逐渐降低;并达到最小值0.5μm;同时降低了工件表面粗糙度值0.03μm;提高了表面加工质量。     

基于压缩Voxel模型的整体涡轮叶盘五坐标数控电火花加工仿真验证

提出了基于压缩Voxel模型的整体涡轮叶盘五坐标数控电火花加工仿真、验证新方法.该方法首先构造整体涡轮叶盘仿真工件、成型电极压缩Voxel模型,再根据数控加工轨迹构造成型电极扫描体,最后在三维虚拟空间完成加工过程仿真.利用Marching Cubes方法提取仿真工件表面三角网格,增强了仿真工件显示质量和速度.通过仿真工件压缩Voxel模型与标准CAD模型的三维对比实现了仿真结果分析验证.该方法在某航天火箭发动机整体涡轮叶盘五坐标数控电火花加工编程仿真与验证中得到了应用,效果良好.     

整体涡轮盘电火花加工电极设计及运动研究

论述了带叶冠扭曲叶片整体涡轮盘的几何造型的方法 ,提出了利用微分几何中曲率干涉的概念及 GBS外推法设计无干涉整体涡轮盘电火花精加工电极计的算法 .根据流道曲面创成中形成共轭曲面的基本条件 ,研究了电极在创成流道曲面中的运动轨迹和位姿确定 .通过实例验证了所提出的流道曲面创成思想的正确性及精加工电极设计的可行性     

线切割机床工具电极的可靠性建模与评估

电火花线切割机床将金属丝作为切割工具,亦称工具电极,而断丝是线切割机床最频繁的故障模式.为提高加工过程的可靠性,进而提高生产效率,需要对工具进行可靠性建模与评估.将两次断丝故障之间的工作时长(即断丝间隔时间TBB,Time between Breakings)作为可靠性数据,并假设数据服从两参数Weibull分布;基于数据和最小二乘法,得到了Weibull分布参数估计值;进行假设检验.结果表明:两参数Weibull分布可用于工具电极的可靠性模型.结合实例,求出某电火花线切割机床的平均断丝间隔时间MTBB(Mean time between Breakings),并将其作为可靠性指标,基于该指标提出建议,以提高加工过程的可靠性.     

Ultrasonic Vibration Electrical Discharge Machining in Gas

A new method of ultrasonic vibration electrical discharge machining(UEDM) in gas is proposed in this paper. In UEDM in gas, the gap between tool electrode and workpiece is small(about 0.01mm), and the voltage between them is higher than EDM in liquid, so short circuit is easy to take place. It is very important for improving the MRR to avoid short circuit. Therefore, some measures have been taken, a rotation and a planetary motion are superimposed upon the tool electrode. During UEDM in gas, workpiece is vi...     

功能电极电火花诱导烧蚀加工模具钢Cr12实验研究

针对电火花加工效率低的问题,提出了利用功能电极向加工区域通入高压水和氧气,在电火花放电加工中引入金属在氧气中燃烧产生的化学能,蚀除金属材料.通过采用圆柱电极和功能电极对模具钢Cr12进行常规电火花加工和电火花诱导烧蚀加工实验,研究了电参数及非电参数对电火花诱导烧蚀加工的影响规律.结果表明：正极性烧蚀加工模具钢Cr12的加工效率达178.12 mm3/min,是相同条件下常规电火花加工的20.2倍,并具有明显的极性效应.烧蚀加工的加工效率MRR随脉宽和加工电流的增大呈近似线性增大趋势;随气压与液压之比的增大呈现先增大后减小的趋势;随着电极转速的增大呈现先增大后略有下降的趋势.     

内螺旋齿轮电火花加工的研究和参数设计

针对淬火钠内螺旋齿轮难加工的问题,讨论了淬火钢内螺旋齿轮电火花加工的方法和装置的设计,分析研究了淬火钢内螺旋齿轮加工的特点和加工原理,分析了工具电极齿轮的修形设计和误差补偿技术,推导了相应的计算公式,并进行了该装置的误差分析。由分析研究得出：电火花加工较好地解决了这类在材质和形状上均有特殊性的齿轮加工问题;考虑放电间隙和电极损耗,工具电极是被加工齿轮的变位和修形齿轮;通过误差补偿和螺旋机构的误差控制可提高电火花加工内螺旋齿轮的加工精度。     

Study of the Contact Force in Free-form Surfaces Compliant EDM Polishing by Robot

With an elastic negative pole being driven by ultra so nic vibration and being moved along the surface of work-piece compliantly by ro bot, a new kind of effective EDM, the compliant EDM, cuts the electrically condu ctive materials away and polishes work-piece of free-form surface. The study o f the contact force between the end of polishing tool and the surface of work-p iece is the key for the compliant EDM to study its cutting mechanism and to make better use of it. This paper makes a model for the cont...     

基于线电极电火花展成加工的放电特征研究

针对基于线电极展成加工的放电间隙进行了理论分析,提出了一些新的研究观点。研究分析表明,其放电间隙对制定伺服控制进给策略至关重要。     

电极加工时间对电火花加工效率影响规律研究

研究电极加工时间对电火花加工效率的影响规律可以为控制电极加工时间来提高电火花加工效率提供重要理论依据.首先通过实验检测不同电极加工时间对应的有效放电频率,发现在带抬刀的电火花加工中,加工效率随电极加工时间的增加而先增加后降低.随后通过观察放电过程中加工间隙内气泡和加工屑的运动,发现底面间隙内加工屑浓度随电极加工时间的增长而增加.在此基础上,证明了加工效率随电极加工时间的变化规律具有确定性.     

光电催化降解双酚A的研究

采用sol—gel法制备TiO2薄膜光电极,以该电极为工作电极,铂丝为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,对双酚A的光电催化降解进行了研究,结果表明：该电极具有“型半导体的特征行为．外加偏压为＋0．8V、pH=4,0．88mmol／L的H2O2中,对初始浓度为0．22mmol／L的双酚A溶液光照180min,降解率达70．24％,讨论了氧的存在、外加偏压、双酚A浓度和pH值等因素对光电催化反应的影响。     

推广超声-放电复合加工方法的几个关键问题

超声-放电复合加工方法是当前硬材料加工技术发展的一个主要趋势．精确地控制超声频率与振幅，使加工智能化，扩大加工范围，保持合适的间隙等问题需要人们更深入的研究并更好地解决，才能使超声-放电复合加工法得到更广泛的应用，     

绝缘工程陶瓷电火花加工技术研究进展

概述了国内外绝缘工程陶瓷电火花加工技术的研究现状,对高电压辉光放电加工、电解电火花放电加工及辅助电极电火花加工等绝缘工程陶瓷的电火花加工技术的原理、特点进行了分析和阐述,并且分别对相应的复合加工技术进行了一定的研究。     

磨粒辅助电火花加工金属基复合材料实验研究

针对金属基复合材料的加工难题,提出了采用磨粒辅助电火花法加工该类材料。利用电火花加工和磨粒辅助电火花加工2种方法,对比研究了金属基复合材料加工时的材料去除率和表面粗糙度。利用正交试验法研究金属基复合材料中增强相的不同体积分数对加工效率的影响,得到了磨粒辅助电火花加工的最佳工艺参数。实验结果表明,磨粒辅助电火花加工法在材料去除率和表面粗糙度方面均优于电火花加工法,各加工参数对加工效率的影响从大到小依次为占空比、平均电流、脉冲宽度,复合材料的增强相的比例是影响加工效率的主要因素之一。