关键词： 激光加工   微细加工   极化曲线   不锈钢  

摘要： 光纤激光掩膜微细电解复合加工是激光表面重熔与微细电解加工的结合,是加工微细型腔的有效方法。根据光纤激光掩膜微细电解复合加工的加工原理,搭建复合加工平台并进行工艺试验。对光纤激光掩膜表层物质进行XRD测量,结合有限元法建立热源模型分析激光加工参数对激光掩膜的影响,对不锈钢表层进行电化学极化曲线测量,最后进行工艺试验对得出的结论进行验证。研究结果表明:激光重熔表面耐腐蚀性较好,在微细电解加工过程中对材料基体起到很好的保护作用,选取适当的激光加工参数能够加工出精细的微型腔结构。

关键词： 皮秒激光   碳纤维复合材料   激光制孔   热影响区  

摘要： 采用不同波长皮秒激光器在碳纤维复合材料板材上进行制孔加工,研究了不同波长(532,355 nm)、扫描速度(3 000、3 500、4 000、4 500、5 000 mm/s)、加工缝宽(0.4、0.5、0.6 mm)对加工孔表面热影响区、孔锥度、加工时长等加工质量的影响。结果表明:激光波长越短,加工孔的表面质量越好,热影响区越小。在5 mm厚的碳纤维板材上加工直径为3 mm的孔,当激光波长为532 nm时,加工孔边缘热影响区大小为200μm;当激光波长为355 nm时,加工孔边缘热影响区大小为70μm。在不影响加工效率的前提下,一定范围内,加工速度越大越好,缝宽越小越好。当扫描速度为5 000 mm/s、加工缝宽为0.4 mm时,表面孔边缘热影响区大小仅为33.8μm,其孔径上下表面差为184.1μm,均为以上所有参数条件下最好效果。

关键词： 聚醚醚酮   激光增材制造   激光扫描透射焊接   激光刻蚀  

摘要： 综述了激光增材制造、激光扫描透射焊接、激光刻蚀等激光加工技术在聚醚醚酮及其复合材料加工制备领域中的应用及研究进展,并将该技术与传统加工方法进行比较,进一步说明激光加工技术的原理、优点以及现存的一些亟待解决的问题,最后展望了该技术广阔的发展前景。

关键词： 超快激光   表面微纳结构   激光加工   仿生材料   超疏水  

摘要： 超快激光具有脉冲宽度短、峰值功率高的特点,相对于长脉冲对材料造成的热影响几乎为零,这使得利用超快激光加工材料逐渐受到科学界的重视。文中综述了超快激光辐照材料表面产生微纳结构的机理,总结了超快激光制备材料表面微纳结构的主要特点以及特殊性能的表现,针对超快激光加工不同种材料和采取不同种加工工艺两个方面进行论述,对材料表面结构的形貌形成、展现的性能及研究结论加以说明,并对各个工艺的优缺进行了讨论。最后对超快激光制备仿生功能表面和生物医学材料表面等最新发展趋势进行了总结,并对超快激光制备材料表面微纳结构在未来研究发展中会遇到的问题进行了展望。

关键词： 电火花加工   放电作用力   电极振幅  

摘要： 利用电火花铣削进行大深度、大体积的三维型腔加工,需预留足够的电极长度以对损耗的电极进行补偿。在电极直径较小的情况下,较大长度的电极会使电极刚度降低,放电产生的作用力等因素的影响将无法忽略,直接导致电极末端位置误差增大,影响加工精度。围绕电极放电力对微细电极振动的影响,进行了测量及研究。采用显微镜和高速相机的组合观测微细空心电极在单脉冲放电作用下的振动情况,以获得其振幅大小;在实验基础上分析峰值电流和脉宽参数组合的变化对电极振幅的影响。

关键词： 电火花加工(EDM)   慢波结构   微细内槽   工具电极   加工工艺  

摘要： 针对微波真空电子器件中的关键零部件--慢波结构微细内槽的加工难题,提出了一种电火花微细加工内槽的方法;设计制作了片状叠式组合的工具电极,通过这种电极的工艺试验,确定了损耗低、加工稳定可靠的电火花加工参数与条件,实现了对慢波结构微细内槽的加工。结果表明:采用电火花加工工艺方法和所制作工具电极是解决慢波结构微细内槽加工的有效方法之一,所加工零件满足了图纸要求。

关键词： 电火花   纯钨   深径比  

摘要： 在航空、航天等一些尖端行业的核心零件中,微小孔的应用日趋广泛。电火花加工技术是微小孔加工的主要工艺之一,但对于大深径比微孔加工,现有的电火花加工工艺能力仍无法满足加工需求。针对纯钨材料微小孔电火花加工中的深径比难以提升的问题,分析了电蚀产物在孔底累积对放电过程造成的不利影响,找到了制约微孔电火花加工深径比提升的关键因素,即需有效排出孔底电蚀产物,确保放电过程处于“干净”环境。在此基础上,提出了在电火花加工中引入电化学作用,利用电化学作用产生的气泡驱动电蚀产物排出,确保大深径比孔底放电过程不受电蚀产物积聚的影响进而提高加工深径比的方法。通过实验对该方法的可行性和加工特征进行了验证,获得了直径约为0.2mm,深度48mm的加工结果。

关键词： 特殊材质   大型压缩机   空间扭曲   传统机械加工   重型运载火箭   电火花加工  

摘要： 一、概述近年来,随着航天航空、军工能源领域重型运载火箭、大型能源压缩机的快速发展,众多大型型面空间扭曲类关键零件不断增多,如大型闭式涡轮盘、大型整体闭式叶轮、整体带冠涡轮盘等。这类零件是发动机、大型压缩机的"心脏"零件,特点是型面空间扭曲较大、结构复杂、特殊材质、超硬、耐高温等特点,传统机械加工机床难以完成,而电火花加工则有着巨大的技术优势。

关键词： 电火花加工   熔池   材料蚀除   高速摄像  

摘要： 尽管电火花加工技术获得了很大发展,但电火花加工的极间微观现象仍存在很多未知。采用一种新的观测方法,利用高速摄像机实现了对单脉冲放电过程中的熔池及材料蚀除过程的观测。结果表明:放电过程中熔池内的熔融金属处于漩涡运动状态,在放电开始后最初的短暂时间内材料蚀除剧烈,材料骤然气化的同时伴随着熔融材料的抛出;在之后的放电持续过程中发现了熔融液滴抛出现象和熔融金属爆破现象;放电结束后熔池中的绝大部分熔融金属没有被蚀除,而是重新凝固形成熔融再凝固层。

关键词： 电火花加工   电解加工   螺纹管电极   后处理   间隙冲液  

摘要： 为解决电火花加工因放电高温和出口间隙缺液而导致的小孔孔壁表面质量差、孔形精度低的问题,提出基于电化学溶解的电火花高速穿孔后处理工艺方法。通过流场仿真对比了螺纹管电极与圆柱管电极二者加工间隙内流速以及流速的矢量分布,并通过对照实验对仿真结果进行了验证,最后针对电解后处理的加工参数进行了优化。结果表明:相较于圆柱管电极,螺纹管电极能将侧面加工间隙内的轴向流速数值从27.17 m/s提高至52.29 m/s,这更有利于微小加工间隙内加工产物有效排出;小孔经过电化学二次处理后,其锥度降低了近38%,圆度误差约降低了32%,并且高温火花放电导致的孔壁表面缺陷大幅减少;最终获得的小孔精度最高时的电解后处理加工参数组合为电压幅值30 V、电解液质量浓度6 g/L、电解扩孔时间25 s。