三维电火花伺服扫描加工气膜孔轮廓模拟方法

1

作者 姚尧 佟浩 +1 位作者 李勇 崔英杰 《电加工与模具》 北大核心 2025年第2期15-20,共6页

具有复合角出口的气膜冷却扩散孔具有很好的冷却性能,逐渐在先进航空发动机涡轮叶片上获得更多应用。三维电火花伺服扫描加工作为一种新的气膜冷却孔扩散结构加工方法,具有工具成本低、排屑效果好、可避免二次装夹误差且适用多种扩散结... 具有复合角出口的气膜冷却扩散孔具有很好的冷却性能,逐渐在先进航空发动机涡轮叶片上获得更多应用。三维电火花伺服扫描加工作为一种新的气膜冷却孔扩散结构加工方法,具有工具成本低、排屑效果好、可避免二次装夹误差且适用多种扩散结构等工艺优点。为实现模拟三维电火花伺服扫描加工气膜孔扩散结构轮廓,进而分析加工工艺中潜在的误差问题,提出了基于工具电极损耗长度计算的扫描轨迹重建及加工轮廓模拟方法。通过气膜冷却扩散孔的三维电火花伺服扫描加工实验,验证了该方法模拟实际加工轮廓的有效性和准确性,可用于分析加工过程中轮廓误差的来源。 展开更多

关键词 电火花加工 三维伺服扫描 气膜冷却孔 扩散结构 加工轮廓模拟

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微细电火花伺服扫描加工实验研究 被引量：4

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作者 佟浩 李勇 +1 位作者 崔晶 王扬 《电加工与模具》 2006年第3期33-37,共5页

进行微细电火花三维扫描加工时,由于电极损耗相对严重,导致形位公差难以保证和加工效率较低。该研究分析了电火花加工常规的电极损耗补偿方法,提出了基于放电间隙伺服控制进行电极损耗实时补偿的微细电火花三维扫描加工方法。辅助以电... 进行微细电火花三维扫描加工时,由于电极损耗相对严重,导致形位公差难以保证和加工效率较低。该研究分析了电火花加工常规的电极损耗补偿方法,提出了基于放电间隙伺服控制进行电极损耗实时补偿的微细电火花三维扫描加工方法。辅助以电极电接触感知工件平面和加工原点,三维结构加工实验显示,采用间隙伺服控制进行电极损耗实时补偿有利于提高扫描加工微三维结构的形位精度和加工效率。 展开更多

关键词 微细电火花加工 扫描加工 电极损耗 间隙伺服控制

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三维微细电火花加工伺服控制系统设计及实验研究 被引量：2

3

作者 林海波 黄小良 杨国哲 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第5期48-49,共2页

针对微细电火花加工伺服控制系统的要求,进行了微细电火花加工伺服控制系统总体设计。伺服控制系统特点是执行机构采用步进电机+压电陶瓷的宏微组合式驱动机构,实现了大行程和小步距的有机结合,能够提高电火花加工机床的加工性能。同时... 针对微细电火花加工伺服控制系统的要求,进行了微细电火花加工伺服控制系统总体设计。伺服控制系统特点是执行机构采用步进电机+压电陶瓷的宏微组合式驱动机构,实现了大行程和小步距的有机结合,能够提高电火花加工机床的加工性能。同时Z轴增加一个振动源,实现自动排屑和微调加工间隙。通过实验验证,证明系统运行良好,运动平台能够达到较高的精度,并实现了简单的极微细电火花加工。 展开更多

关键词 微细电火花加工 伺服控制 宏微进给

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微细电火花单道扫描加工积分蚀除机理研究 被引量：2

4

作者 张勇斌 刘广民 +1 位作者 吴祉群 雷艳华 《电加工与模具》 2015年第6期1-5,共5页

针对微细电火花单道扫描加工中电极端部及试件轮廓横截面出现的钝圆现象,给出了其产生的主要影响因素,分析了放电脉冲对正负两极的积分蚀除机理,据此开发了微细电火花单道扫描加工在正负两极的积分蚀除仿真软件,并进行了微细电火花单道... 针对微细电火花单道扫描加工中电极端部及试件轮廓横截面出现的钝圆现象,给出了其产生的主要影响因素,分析了放电脉冲对正负两极的积分蚀除机理,据此开发了微细电火花单道扫描加工在正负两极的积分蚀除仿真软件,并进行了微细电火花单道扫描加工仿真研究。基于微细组合电加工样机,开展了典型截面形状工具电极的单道扫描加工实验,对工具电极与试件截面轮廓的测量结果表明,放电脉冲在正负两极的积分蚀除作用与多项工艺参数密切相关。 展开更多

关键词 微细电火花加工 单道 扫描加工 钝圆 积分机理

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电致伸缩型电火花微细加工伺服系统的研究 被引量：4

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作者 宋小中 刘正埙 高长水 《电加工》 1995年第3期7-11,共5页

根据电火花微细加工伺服性能特点，在步进电机进给系统的基础上，提出了以电致伸缩位移器件作为主要执行件伺服系统的方案，并研制了初步的实验系统。经加工可行性实验认证，它具有微步距分辨率高、传动链短、响应速度快的特点，为提高... 根据电火花微细加工伺服性能特点，在步进电机进给系统的基础上，提出了以电致伸缩位移器件作为主要执行件伺服系统的方案，并研制了初步的实验系统。经加工可行性实验认证，它具有微步距分辨率高、传动链短、响应速度快的特点，为提高电火花微细加工的伺服系统性能提供了一种新方法。 展开更多

关键词 伺服控制 电火花加工 微细加工 电致伸缩

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微细电火花线切割加工伺服运动控制卡设计及实现 被引量：1

6

作者 黄瑞宁 李荣先 +1 位作者 杜如虚 狄士春 《电加工与模具》 2009年第1期51-54,共4页

设计了一套精密伺服运动控制卡,该卡利用DSP作为控制系统的核心,采用了不完全微分PID控制器,并针对压电陶瓷电机低速运动时具有不固定死区特性,进行了自适应死区逆补偿,以实现对压电陶瓷电机进行精确控制。实验结果表明,此伺服运动控制... 设计了一套精密伺服运动控制卡,该卡利用DSP作为控制系统的核心,采用了不完全微分PID控制器,并针对压电陶瓷电机低速运动时具有不固定死区特性,进行了自适应死区逆补偿,以实现对压电陶瓷电机进行精确控制。实验结果表明,此伺服运动控制卡能满足微细电火花线切割加工的伺服控制要求。 展开更多

关键词 微细电火花线切割加工 伺服运动控制 不完全微分PID控制器

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三维微结构微细电火花和电解组合加工实验研究 被引量：3

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作者 胡满红 李勇 +1 位作者 佟浩 马晓宇 《电加工与模具》 2010年第2期28-32,37,共6页

提出一种微三维结构的微细电火花和微细电化学组合加工工艺,利用三维伺服扫描微细电火花加工快速去除三维型腔材料和微细电解铣削加工形成高精度和高质量三维型腔轮廓表面的互补优势,实现三维微结构的高效率和高精度加工。该组合加工工... 提出一种微三维结构的微细电火花和微细电化学组合加工工艺,利用三维伺服扫描微细电火花加工快速去除三维型腔材料和微细电解铣削加工形成高精度和高质量三维型腔轮廓表面的互补优势,实现三维微结构的高效率和高精度加工。该组合加工工艺可在同一台微细电加工装置上进行。以在四方体型腔内形成设计尺寸为400μm×400μm×180μm四棱柱结构的加工为例,实验加工出尺寸为410μm×406μm×181μm的四棱柱结构,加工材料的去除速度分别为微细电火花加工31 182μm3/s,微细电解加工11 017μm3/s,得到了加工效率和加工精度的优化组合。 展开更多

关键词 微三维结构加工 组合加工工艺 伺服扫描微细电火花加工 微细电解铣削加工

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基于积分作用机理的微细电火花单道扫描加工工艺研究 被引量：1

8

作者 张勇斌 刘广民 +2 位作者 雷艳华 吴祉群 施威 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期8-12,131,共6页

在微细电火花分层扫描加工过程中,电极端部及零件轮廓横截面容易出现钝圆现象。对其中存在的放电脉冲在正负两极产生的积分蚀除机理进行了分析,并利用典型的中空工具电极,结合设计的微细电火花单道扫描加工仿真软件,开展了中空电极在旋... 在微细电火花分层扫描加工过程中,电极端部及零件轮廓横截面容易出现钝圆现象。对其中存在的放电脉冲在正负两极产生的积分蚀除机理进行了分析,并利用典型的中空工具电极,结合设计的微细电火花单道扫描加工仿真软件,开展了中空电极在旋转和不旋转两种条件下的单道扫描加工仿真分析与实验验证,对工具电极与试件截面轮廓的测量结果表明,微细电火花单道扫描加工中,放电脉冲对两极存在差异化的积分蚀除作用,该差异受工艺参数影响较大。 展开更多

关键词 积分机理 微细电火花 单道 扫描加工

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微细电火花加工装置及其控制技术 被引量：8

9

作者 张勇 张广玉 +2 位作者 王振龙 李志勇 赵万生 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期78-82,86,共6页

设计开发出了具有四轴三联动的微细电火花加工装置.针对该装置,对微细电极的制作控制技术、成型加工的伺服控制和微三维结构加工过程中电极损耗的补偿控制等进行了深入研究.在充分分析伺服机构性能的基础上,提出针对不同加工目的采用不... 设计开发出了具有四轴三联动的微细电火花加工装置.针对该装置,对微细电极的制作控制技术、成型加工的伺服控制和微三维结构加工过程中电极损耗的补偿控制等进行了深入研究.在充分分析伺服机构性能的基础上,提出针对不同加工目的采用不同的伺服控制策略,不仅解决了伺服机构在微位移进给过程中存在的爬行问题,同时也较好地解决了电极制作过程中存在的伺服振荡问题;对电极损耗的补偿控制技术进行了深入的研究,进而提出了电极损耗的在线补偿策略,该补偿策略作为微细电火花加工控制系统的一个组成部分,使电极损耗的补偿与微细铣削加工的CAD/CAM系统分开,大大提高了微细电火花进行三维微结构加工的实用性.实验加工出最小直径为6μm的微细轴以及最小直径为10μm微细孔,并实现了外径为4 mm、具有24个叶片的微型涡轮盘以及直径为150μm微小半球的加工. 展开更多

关键词 微细电火花加工 伺服控制策略 电极损耗补偿 微结构

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微小齿轮模具的微细电火花线切割加工研究 被引量：3

10

作者 狄士春 姜吉涛 +1 位作者 黄瑞宁 迟关心 《电加工与模具》 2004年第6期9-11,共3页

介绍了微细电火花线切割加工微小齿轮模具的方法 ,其关键技术包括 :晶体管可控微能量RC脉冲电源、间隙放电状态检测系统、基于压电陶瓷电机驱动的精密伺服机构和偏开路加工控制策略。使用微细电火花线切割加工机可一次切割出厚度为 1mm... 介绍了微细电火花线切割加工微小齿轮模具的方法 ,其关键技术包括 :晶体管可控微能量RC脉冲电源、间隙放电状态检测系统、基于压电陶瓷电机驱动的精密伺服机构和偏开路加工控制策略。使用微细电火花线切割加工机可一次切割出厚度为 1mm、模数为 0 .0 4和厚度为 3.5mm、模数为 0 .1的微小齿轮模具 ,表明由微细电火花线切割加工出的微小齿轮模具能满足微成形加工的技术要求。 展开更多

关键词 微细电火花线切割加工 模具 微成形 加工控制 脉冲电源 模数 伺服机构 小齿轮 研究 厚度

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微细电火花深小孔加工在线优化伺服算法研究

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作者 褚旭阳 张利 全学军 《电加工与模具》 2018年第4期20-24,共5页

为了提高微细电火花加工伺服控制系统的精度、实现对伺服间隙的智能控制,提出了以模糊控制算法为基础,通过自调节算法建立合适的目标值,以实现基于模糊控制的BP神经网络在线优化算法,从而提高伺服控制的准确性。同时,采用下位机实现核... 为了提高微细电火花加工伺服控制系统的精度、实现对伺服间隙的智能控制,提出了以模糊控制算法为基础,通过自调节算法建立合适的目标值,以实现基于模糊控制的BP神经网络在线优化算法,从而提高伺服控制的准确性。同时,采用下位机实现核心控制算法,保证了伺服控制的稳定性和实时性。通过微细电火花深小孔加工实验证明,采用BP神经网络在线优化算法能提高加工精度和加工效率。 展开更多

关键词 微细电火花加工 深小孔 伺服控制算法 在线优化

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微细电火花加工研究及应用思考 被引量：3

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作者 李勇 佟浩 李宝泉 《电加工与模具》 2020年第5期1-9,共9页

线电极放电磨削工艺开启了微细电火花加工的基本路径。30余年来,国内外研究者持续进行的微细电火花加工研究涉及脉冲放电电源、伺服进给控制、电极制备、微细孔和微结构加工、加工材料、工作液、附加超声振动或旋转磁场及复合加工等诸... 线电极放电磨削工艺开启了微细电火花加工的基本路径。30余年来,国内外研究者持续进行的微细电火花加工研究涉及脉冲放电电源、伺服进给控制、电极制备、微细孔和微结构加工、加工材料、工作液、附加超声振动或旋转磁场及复合加工等诸多方面,不断推动微细电火花加工技术的进步和提升。介绍了从微细电极在线制备及微细孔加工工艺到3D微结构加工工艺的研究,通过持续的研究和不断的技术积累,开发出微细电火花加工装备并拓展其应用,尝试探讨微细电火花加工的基础关键研究问题以及进一步研究开发应用的发展途径。 展开更多

关键词 微细电火花加工 线电极放电磨削 微细(喷)孔加工 伺服扫描 微小脉冲放电

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电极等损耗微细电火花加工技术 被引量：2

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作者 狄士春 王振龙 +2 位作者 刘维东 韦红雨 赵万生 《电加工》 1998年第2期1-3,共3页

在综合国内外微细电火花加工技术最新发展的基础上 ,分析和研究了电极等损耗微细电火花加工技术的可行性 ,并进行了初步的理论探讨和实验研究。该方法可利用简单截面形状的电极和电极端面的轴向等损耗特性 ,实现三维高精度微细轮廓的电... 在综合国内外微细电火花加工技术最新发展的基础上 ,分析和研究了电极等损耗微细电火花加工技术的可行性 ,并进行了初步的理论探讨和实验研究。该方法可利用简单截面形状的电极和电极端面的轴向等损耗特性 ,实现三维高精度微细轮廓的电火花加工 。 展开更多

关键词 电极等损耗 电火花加工 逐层扫描法 微细加工

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微细电火花加工用宏微驱动系统

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作者 于云霞 《航空制造技术》 北大核心 2003年第10期49-52,共4页

研制了一种宏微电极伺服驱动系统 ,并对系统性能进行了测试。该系统由压电陶瓷与步进电机组合而成 ,能实现电极的高性能伺服 ,并可实现振动式进给 ,以利于蚀除产物的排出 。

关键词 微细电火花加工 宏微驱动系统 伺服进给系统 结构 性能测试

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微细电火花加工装置及加工工艺的研究 被引量：3

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作者 易茂斌 房丰洲 王庆祎 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期70-74,共5页

为适应现代加工小型化的需求,在开发微型电火花加工装置的基础上,通过加工微孔、微轴及微三维结构,对加工工艺进行系统研究;分析RC脉冲电源中参数R、C对加工效率、电极损耗比和表面质量的影响;验证电火花伺服扫描加工微三维结构的可行性。

关键词 微型电火花加工装置 加工效率 电极损耗比 表面质量 伺服扫描加工

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精密及微细电火花加工(四)

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作者 韩春馗 张琛 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第5期99-103,共5页

近年来，出现了一些将直线电动机用于主轴及工作台传动的电火花成形机。其伺服脉冲当量是0．1μm，伺服最大速度为36m／min。与以往的电动机及滚珠丝杠传动方式相比，省去了丝杠螺母传动机构，消除了机械传动误差，提高了动态响应速度... 近年来，出现了一些将直线电动机用于主轴及工作台传动的电火花成形机。其伺服脉冲当量是0．1μm，伺服最大速度为36m／min。与以往的电动机及滚珠丝杠传动方式相比，省去了丝杠螺母传动机构，消除了机械传动误差，提高了动态响应速度和精度。大幅度并极快的抬刀运动，不仅节省了空程时间，更利于放电间隙和液体介质的搅动和更新，促进排屑，使加工更加稳定。在窄缝、小孔等工艺条件相对恶劣的加工状态时更能显示出其效果。深件加工时，因泵吸作用实现了免冲液加工，缩短了加工时间，减小了电极损耗。配置的最佳加工伺服系统，每2ms巡检一次间隙状态，实现了高响应速度，尤其提高了精加工的放电效率。 展开更多

关键词 微细电火花加工 动态响应速度 电火花成形机 加工时间 伺服系统 传动方式 脉冲当量 最大速度

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蠕动式压电驱动微小型电火花加工装置的单片机控制系统

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作者 左雪平 赵万生 +1 位作者 袁松梅 李云峰 《电加工》 1999年第6期12-16,共5页

根据电火花微细孔加工伺服性能特点，介绍了一种单片机控制的蠕动式压电驱动电火花加工伺服控制系统。文中叙述了该控制的基本原理，给出了其输入输出通道的电路设计及其软件设计思想，并成功地进行了加工试验。

关键词 电火花微细加工 压电驱动 伺服控制 控制系统

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基于压电陶瓷和DSP的微细电火花线切割机 被引量：3

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作者 周晶洁 迟关心 +1 位作者 庞有庆 于中福 《电加工与模具》 2006年第4期57-59,共3页

从机床本体结构、脉冲电源和控制系统三方面介绍了一种微细电火花线切割机。该机床采用压电陶瓷直线电机和光栅尺构成高精密的伺服驱动系统来满足微细、高精度加工的要求。在控制方式上采用PC-DSP主从式控制结构,上位机采用工控机完成... 从机床本体结构、脉冲电源和控制系统三方面介绍了一种微细电火花线切割机。该机床采用压电陶瓷直线电机和光栅尺构成高精密的伺服驱动系统来满足微细、高精度加工的要求。在控制方式上采用PC-DSP主从式控制结构,上位机采用工控机完成管理功能和插补计算,下位机是自行设计的以DSP为核心处理器的控制驱动卡,主要完成对压电陶瓷直线电机的位置控制。该机床采用新型微能脉冲电源实现微小能量可控加工,以达到微细加工的要求。 展开更多

关键词 微细电火花线切割加工 微能脉冲电源 伺服控制 压电陶瓷直线电机 DSP控制器

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微小间隙火花放电的伺服控制特性实验研究 被引量：2

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作者 佟浩 李勇 胡满红 《电加工与模具》 2010年第4期21-24,共4页

为探索微小间隙火花放电的伺服控制特性,利用高速示波器和非接触式电涡流位移传感器,采用门槛电压阈值控制方法,实验研究了微小间隙火花放电规律与主轴伺服运动特性之间的关系,得出了主轴频响和运动速度对放电率的影响规律。并利用频响... 为探索微小间隙火花放电的伺服控制特性,利用高速示波器和非接触式电涡流位移传感器,采用门槛电压阈值控制方法,实验研究了微小间隙火花放电规律与主轴伺服运动特性之间的关系,得出了主轴频响和运动速度对放电率的影响规律。并利用频响达200 Hz的直线电机主轴,验证了高频响主轴伺服控制微小放电间隙的优越性。研究发现:开短路交替频率、主轴跳动幅值、开短路率大小及比例可作为放电效果的评价指标;深度效应将造成一个特定深度的加工状态破坏点。这些结果为优化主轴机构和伺服控制策略提供了依据。 展开更多

关键词 微细电火花加工 微小间隙 伺服控制 放电特性 直线电机

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微细电加工应用技术研究 被引量：5

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作者 李勇 《电加工与模具》 2009年第B04期32-37,共6页

微细电加工要达到工业应用的目的,需兼顾加工效率和加工精度两方面的要求。以微细孔、微细三维结构的加工为目标,进行了微细孔电火花加工、三维微细结构电火花伺服扫描加工及微细电化学加工技术的研究开发。设计出微细电极的损耗补偿进... 微细电加工要达到工业应用的目的,需兼顾加工效率和加工精度两方面的要求。以微细孔、微细三维结构的加工为目标,进行了微细孔电火花加工、三维微细结构电火花伺服扫描加工及微细电化学加工技术的研究开发。设计出微细电极的损耗补偿进给和导向机构,开发出三维微细结构的电火花伺服扫描加工工艺,研究了采用阵列微细电极的微细电化学加工方法。微细孔电火花加工可连续加工直径小至100μm的孔。伺服扫描电火花加工可便捷地在小于1mm2区域内加工出三维微细结构。提出的微细电化学加工技术路线拟将微细电解加工应用于阵列微细孔和三维微细结构的加工。 展开更多

关键词 微细电火花加工 微细电化学加工 电极损耗 伺服进给 伺服扫描

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