关键词： 微细电火花加工   超声振动   加工液   微冲裁模具   反拷贝加工  

摘要： 产品微型化的观念极大的促进了微细加工技术的发展,随着社会发展对微型化产品的需求越来越大,对微细加工的效率也提出了很高的要求。微冲裁加工作为微细加工中的一种,其在微型构件的低成本大批量制造方面显示出巨大的潜力,但是微冲裁加工中的精密模具因其特征尺寸微小,硬度高等特点给加工带来很大挑战。而微细加工中的微细电火花加工以其独特的加工原理,在高硬度导电材料加工方面具有很大优势,因此特别适合微冲裁加工中模具的制作。 本文基于立式微细电火花加工机床,设计了微细电火花加工控制系统,在此基础上进行微冲裁凸凹模具的制作。在进行凸模加工时,先用微细钨电极在黄铜片上加工出与凸模形状相同的通孔作为反拷贝电极,然后控制凸模毛坯在反拷贝电极上方缓慢向其进给以实现凸模的反拷贝加工。在此过程中,一方面去除材料体积大,另一方面为了获得好的加工质量而必须采用小的放电能量,因而导致加工效率低。为了提高加工效率,文中采用了超声波辅助振动工作液的方法,通过两种不同的加振方式对这一方法进行了系统性的研究。一种是通过一个金属片将超声波振动引入加工区域对反拷贝电极上方的工作液施加振动,分析研究了超声波辅助振动工作液对微细电火花加工效率的影响。实验结果表明这一方法可以有效的促进加工屑的排出,使加工效率提高约32.4%,放电间隙减小约25.3%,同时施振距离以及传振材料等对加工效率亦有显著影响。另一种是通过一振动器对反拷贝电极下方的工作液施加超声振动,将施加振动和不施加振动下的电火花反拷贝加工性能进行对比,结果表明这一方法同样可以使微细电火花加工的效率提高约32.1%,放电间隙减小约36.9%,同时电极损耗减小约21.4%。通过两种方法加工效果的综合对比,确定在后续的加工中采用振动反拷贝电极下方加工液的方法来提高加工效率。 文中采用超声波辅助振动反拷贝电极底部工作液的方法,基于微细电火花三维加工技术和微细电火花反拷贝技术,进行了异形精密微冲裁模具的制作,最后对所加工模具的尺寸误差进行统计和分析。结果表明,基于微细电火花加工技术,采用合理的加工工艺可以制作出尺寸精确表面质量良好的精密微冲裁模具。

关键词： 电解电火花加工   树脂材料   有限元仿真   能谱分析  

摘要： 电解电火花加工作为一种有效的针对非导电材料的加工方式正逐渐成为研究的热点，它具有加工效率高、成本低、柔性好等优点。由于该研究还处于基础研究阶段，还有很多研究工作需要开展。本文以树脂结合剂金刚石砂轮修整为背景，对树脂材料的电解电火花加工特性进行较为全面的研究，得到了相关结论，并对树脂结合剂砂轮进行了电解电火花加工实验。 本文首先对电解电火花加工过程进行热力学建模，使用有限元方法对工具电极、工件以及工具电极对工件的作用进行了理论分析，从仿真结果可以了解到电解电火花加工树脂材料具有可行性。根据实验需求，设计并搭建了实验平台。通过对电解液类型、浸没深度及电极直径研究发现：氯化钠溶液适合酚醛树脂的电解电火花加工；在电极浸没深度适中，电极直径较小时可以获得较大的加工深度。通过对加载电压、电解液浓度及工具电极与工件之间接触力的全因素实验得到了相关结论：加工深度随着加载电压以及工具电极与工件之间接触力的增大而增加，电解液浓度的增加有利于加工增大深度；显微照片及能谱分析结果揭示了电解电火花加工树脂材料的过程；最后对树脂结合剂金刚石砂轮进行电解电火花加工实验，结果表明使用电解电火花修整树脂砂轮具有可行性。为进一步研究电解电火花修整树脂结合剂砂轮奠定基础。

关键词： 征订启事   技术刊物   模具制造   特种加工   增材制造  

摘要： 本刊是我国特种加工和模具制造领域国内外公开发行的专业性技术刊物,以促进特种加工和模具制造领域科研、生产、教学的发展,推动行业的技术进步,提高广大读者的理论和业务水平为宗旨。主要报道内容为:特种加工(包括电火花加工、电化学/电解加工、超声加工、高能束加工及增材制造/3D

关键词： 射流泵   电火花   电极损耗   热耦合  

摘要： 射流泵工作的过程中，扩散管段的光洁度对射流效果作用十份明显，在本次对射流泵扩散管加工中，采用电火花加工过程中电火花电极端出现部分不均匀脱落。采用基于Ansys-workbench热耦合分析，对电火花加工中电极损耗进行分析。确定电极损耗原因及其理论损耗程度后，寻找电火花加工中的电极端损耗过多解决办法，并最终将扩散管段加工成型，符合预设流道形状并满足管道粗糙度要求。

关键词： 电火花加工   教学改革   课程设计  

摘要： 本文针对电火花加工的课程教学,进行了教学理念、教学思路的改革。通过教学方法、课程分组、教学模式、课内外教学的改革,使电火花加工技术课程更有助于教师的授课和学生的自主学习。这一经验总结也有助于其他课程的教学改革。

关键词： 特种加工   机械制造工艺   先进性   技术变革  

摘要： 作为先进机械制造工艺技术中最为重要的组成部分，特种加工工艺对我国的制造业发展具有重要的作用与意义，更对机械制造工艺技术的结构与工艺性有着较大的影响。本文将主要对特种加工与机械制造工艺技术进行分析与研究。

关键词： 电火花成形机床   精密数控   北京市电加工研究所   五轴联动   电火花加工  

摘要： (DMC 2014展位号:E1-B113)北京市电加工研究所成立于1978年,隶属北京市科学技术研究院,是集科研、开发、生产于一体的科技型企业。在特种加工领域先后取得重大科研成果40余项,荣获国家、省部级科技成果、科技进步奖等60余项,其中,国家发明二等奖1项,国际发明奖3项;拥有国内外专利70多项;高新技术产品30多项;在国内外学术会议及刊物上发表论文280余篇、出版特种加工专著6部。

关键词： 电火花加工   二硼化锆   Cu   热压烧结   化学镀镍   热电性能   摩擦磨损  

摘要： 电火花加工用传统工具电极损耗严重，ZrB2-Cu复合材料具有优良的导电导热性能、较高的硬度和强度，适合作为新型电极材料，以降低工具损耗，节省成本。 本文利用热压烧结工艺制备了ZrB2-Cu、ZrB2(Ni)-Cu和SiC/ZrB2(Ni)-Cu复合材料。观察分析材料的物相组成和微观形貌;并对材料的力学性能、电学性能、热学性能以及摩擦磨损性能进行了表征和分析。研究结果表明： （1）以ZrB2和Cu为原料，热压烧结制备了ZrB2-Cu复合材料。烧结温度分别为850oC、900oC和950oC，压力为20MPa，保温时间为5min，升温速率为90oC/min，真空条件。随着烧结温度的升高，ZrB2-Cu复合材料的相对密度升高，硬度和弯曲强度先增大后减小;随着铜含量的增加，ZrB2-Cu复合材料的相对密度和弯曲强度增加，而硬度降低。烧结温度为900oC制备的含60vol.%Cu的ZrB2-Cu复合材料的硬度最大，其值为3.7GPa;含70vol.%Cu的ZrB2-Cu复合材料的弯曲强度最大，其值为258MPa。 （2）以化学镀镍后的ZrB2和Cu为原料，热压烧结制备ZrB2(Ni)-Cu复合材料。烧结温度分别为850oC、900oC和950oC，压力为20MPa，保温时间为5min，升温速率为90oC/min，真空条件。烧结温度为900oC制备的含50vol.%Cu的ZrB2(Ni)-Cu复合材料的硬度最大，其值为4.4GPa;含70vol.%Cu的ZrB2(Ni)-Cu复合材料的弯曲强度最大，其值为375MPa。复合材料的热导率随着烧结温度及铜含量的增加而增加，烧结温度为950oC制备的含60vol.%Cu的ZrB2(Ni)-Cu复合材料的热导率最大，其值为191.71W/(m·K)。复合材料的电阻率随着烧结温度的升高和铜含量的增加而降低，烧结温度为900oC制备的含70vol.%Cu的ZrB2(Ni)-Cu复合材料的电阻率最小，其值为3.1μ·cm。 （3）在ZrB2(Ni)-60Cu材料体系中加入SiC，在900oC、20MPa、保温5min、90oC/min的升温速率、真空条件下热压烧结制备出SiC/ZrB2(Ni)-Cu复合材料。加入SiC后，复合材料的热导率显著增加。当添加10vol.%粒度为2μm的SiC时，SiC/ZrB2(Ni)-Cu复合材料的热导率达到最大，其值为221.71W/(m·K)。材料的电阻率随SiC含量的增加而增加。当添加5vol.%SiC时，SiC/ZrB2(Ni)-Cu复合材料的电阻率最小，其值为11μ·cm。 （4）ZrB2-Cu复合材料的抗磨损性能优越。ZrB2经化学镀镍后，与Cu复合得到的SiC/ZrB2(Ni)-Cu复合材料的抗磨性能有明显提高。ZrB2-Cu复合材料表现为粘着磨损，存在层状剥落。ZrB2与Cu之间界面结合较差，磨损过程中，ZrB2-60Cu样品易在界面结合处出现裂纹，被剥落。ZrB2经化学镀镍后，与Cu之间界面结合良好，ZrB2(Ni)-60Cu材料抗磨损性能明显提高。

关键词： 扫描系统   抗干扰能力   阶跃响应   激光加工  

摘要： 现如今，激光已经应用与各行各业。激光可用于标刻，焊接，切割等工艺。那么激光加工时，激光的准确定位以及快速运行，振镜二维扫描系统起了重要的指引作用。目前国内对振镜行业还比较陌生，对它的研究也很少。　　本文对振镜二维扫描系统进行了研究，并且对该扫描系统的组成做了描述。其中重点对机械部分，电子电路，以及调试做了说明，并对它们分别分类研究。在理论计算的基础上，通过实践总结经验，从而完成了制造，达到了预期的市场要求。　　该文研究的振镜温漂小，长期老化8个小时。稳定性好，不存在比例失调等问题阶跃响应0.5ms,可实现100mm3100mm范围打标，抗干扰能力强。速度满足市场1000mm/s-1500mm/s的打标需求。

关键词： 激光加工   再铸层形成过程   数值模拟   纳秒脉冲激光制孔   镍基高温合金  

摘要： 镍基高温合金具有硬度高、强度大、耐高温及耐腐蚀等优良特性，被广泛用于制造航空发动机涡轮叶片。为了增强涡轮叶片的散热能力，通常在叶片上加工一系列的微通孔。但镍基高温合金切削力大、切削温度高、硬化现象严重，属于典型的难加工材料。因此，采用纳秒脉冲激光制孔技术加工镍基高温合金，该技术具有制孔速度快、成本低、效率高、变形小、适用性广等优点。纳秒脉冲激光制孔的速度很快，物理机制复杂，通过实验只能得到制孔结束后孔的形貌，难以准确获得制孔过程中发生的具体物理现象。本文通过数值模拟的方法，将对纳秒脉冲激光制孔过程中孔形貌演化，温度场、流动场演化过程等制孔机理进行研究。主要的工作如下所示： (1)建立DD3镍基高温合金纳秒脉冲激光制孔模型，该模型可以用来模拟纳秒脉冲激光制孔过程中三维温度场、流动场的演化过程，以及孔和再铸层的形成过程。通过典型算例，将模拟结果与实验结果进行对比，验证了程序及算法的可靠性。 (2)开展了纳秒脉冲激光制孔的数值模拟研究，得到了DD3镍基高温合金不同时刻温度场、流动场的演化过程，并研究了脉宽参数对于制孔过程的影响。得到如下结论：纳秒脉冲激光制孔时，孔内温度很高，孔壁温度分布不均匀，在孔壁上存在一层细薄的高温熔体。反冲压力是引起熔体流动的重要因素，且熔体流动速度很大。受表面张力影响，熔体表面会出现凸台和凹陷，导致制孔结束后孔壁不光滑。再铸层的形成是由热和力共同作用下形成的。纳秒脉冲激光制孔过程中，受开口处对流作用的影响，熔体会在开口处富集，导致再铸层在开口处较厚。脉宽对熔体流动和再铸层的形成有重要的影响，脉冲能量一定时，脉宽越小，熔体速度越大，流动越激烈，制孔过程中残余熔体越少，制孔结束后形成的再铸层厚度越小。