基于Linux的五轴联动电火花加工数控系统

针对多轴联动电火花加工数控系统的设计要求,开发了一种基于PC和Linux开放式平台为上位机、可编程运动控制器(PMAC)为下位机的五轴联动电火花加工数控系统.利用Linux开源性好的特点,设计了环境友好的人机交互操作界面以及各类完成非实时任务的程序模块等;基于PMAC系统开发了伺服进给回退运动、主轴高速抬刀运动、五轴联动及各类摇动程序等.通过将数控系统应用于五轴联动电火花加工机床,进行了闭式整体涡轮叶盘样件以及窄缝窄槽等典型零件的加工实验,取得了良好的加工效果.     

C2H2-2.5O2-Ar混合气体临界管径和爆轰胞格及临界能量的实验研究

建立了C2H2-2.5O2-Ar混合气体爆轰临界管径的测试系统,其中高压电火花作为起爆源.首先分别测定了C2H2-2.5O2,C2H2-2.5O2-50%Ar,C2H2-2.5O2-70%Ar三种混合气体在不同初始压力下的爆轰临界管径.结果表明:随着氩气稀释浓度的提高,在管道直径相同的条件下,可形成球形爆轰的临界压力增加,表明物质的爆轰敏感性降低.进一步探究各种物质临界管径与爆轰胞格的关系,得到了三种物质临界管径与胞格宽度的比例系数.最后分析了三种物质的临界管径和直接起爆的临界能量的关联性,并与Lee表面积能量模型对比,实验结果与理论模型基本吻合,得出C2H2-2.5O2-Ar混合气体爆轰临界管径与临界起爆能量之间的关系为Ec=16-1πρ0v2CJIdc3.     

液体中镁合金表面电火花Al-Nd合金化研究

以Al-Nd铸造合金为电极、蒸馏水和煤油为电介液,对ZM5镁合金进行电火花合金化.采用金相分析、能谱分析和扫描电镜对合金化层的形貌和成分进行研究.结果表明,应用液体中电火花合金化技术,可以在镁合金表面制备合金化层;以蒸馏水为电介液、放电电压为80~100 V,或以煤油为电介液、放电电压为40~60 V时,合金化层较连续、致密,其最大厚度可以达到50 μm.     

电火花加工效果预测及工艺参数智能选择系统的研究

由于电火花加工的复杂性和特殊性,对操作者提出了较高的要求.本研究采用了BP神经网络建立了电火花加工效果预测及工艺参数智能选择系统,经实践验证:该系统具有较高的预测精度并可对工艺参数进行优化选取,有助于操作人员充分发挥机床性能;通过有效的数据管理模式及工艺数据库的建立,使系统具有了较好的通用性,为提高电火花加工的自动化程度和智能化系统的进一步开发奠定了基础.     

新型脉冲电火花强化机的研制

为了改善电火花强化层的表面质量,研制了ＪＤＱ－１型脉冲电火花强化机。通过工艺试验,研究了一些工艺参数对强化层的影响规律,分析了强化层的显微组织,并测定了强化层的表面粗糙度和显微硬度。试验结果表明：这种新型脉冲电火花强化机性能良好,操作方便。强化层为含有大量化合物的白层,其表面粗糙度低,具有高的显微硬度（１３５０～１５９０ＨＶ０．０５）和高的耐磨性。新型脉冲电火花强化机可用于刃具和模具的表面强化,以提高它们使用寿命。     

调压式EDM脉冲电源DC/DC变换器控制方法研究

通过分析80C196MC单片机波形发生器产生PWM脉冲及死区延时的工作机理,提出一种适用于调压式EDM脉冲电源的,基于单片机死区时间调制实现DC/DC变换器PWM控制的新方法.该方法具有占空比调整范围宽,分辨率高,程序设计简便,节省运行时间等特点,完全满足电火花加工的要求.脉冲电源样机的实验结果证明了该方法的正确性和可行性.     

超精密运动平台隔振系统性能分析与实验研究

分析了极微细电火花加工的三维超精密运动平行隔振系统的组成及工作原理,指出了运动平台隔振保障技术是能否达到微加工精度的重要因素;对一级主动隔振的上平台和二级隔振,采用ANSYS软件进行了模态分析和研究,同时采用激振实验与ANSYS分析进行比较．结果表明二者具有较好的一致性,从而得出二级隔振的振动特性。通过实际的隔振效果测试,得出此二级隔振系统进一步提高了隔振效果,为三维运动平台达到高精度提供了保证。     

CAD/CAM系统集成化技术研究

在建立集电火花加工与常规加工于一体的CAD/CAM系统体系结构的基础上,讨论系统中CAD与CAM系统集成的相关技术.系统采用基于特征的分层式模型结构,建立了适合多种方法的工艺设计信息通用模型;建立模块化的CAPP系统实现CAD与CAM系统的连接;构建CAD/CAM一体化数据库管理系统.     

微细群电极的电火花超声复合反拷加工技术

针对LIGA制作微细群电极工艺复杂、价格昂贵的缺点,提出微细群电极的电火花超声复合反拷加工技术.根据微细电火花放电的机理,利用微细群孔放电反拷来制作微细群电极.基于微细群电极反拷电加工时圆柱电极不能旋转的特点,在加工中复合了超声振动,并在理论分析的基础上,系统地研究超声振动对微细群电极反拷电加工的影响.得到一系列3×3的微细群电极和由这些群电极制作的微细群孔,单电极直径小于30μm,长径比大于10,表面光洁,有很好的同轴度.     

带冠整体涡轮盘电火花加工专用CAD/CAM系统开发

针对带冠整体涡轮盘电火花加工存在的难题,在UG平台上开发了带冠整体涡轮盘电火花加工专用CAD/CAM系统——BliskCad/Cam,实现了计算机辅助涡轮盘自动化参数化三维重构、电极智能化参数化设计与制造、加工轨迹搜索、加工过程仿真、加工精度检测等功能.通过加工实验对系统的正确性和实用性进行了验证,加工出满足设计要求的带冠整体涡轮盘样件.