SiC_(p)/Al复合材料内冲液电火花喷爆加工试验研究

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作者 刘宇 陈海静 +4 位作者 曲嘉伟 刘炜航 张诗奇 马付建 张生芳 《电加工与模具》 北大核心 2024年第6期13-18,共6页

在电火花加工小孔时,随着加工深度的增加,电蚀产物排出困难,影响加工效率。因此,设计了电火花喷爆加工下有内冲液和无内冲液的单因素对比试验,分析了内冲液作用下SiC_(p)/Al复合材料电火花喷爆加工冲液压力、电极内径和SiC质量分数对小... 在电火花加工小孔时,随着加工深度的增加,电蚀产物排出困难,影响加工效率。因此,设计了电火花喷爆加工下有内冲液和无内冲液的单因素对比试验,分析了内冲液作用下SiC_(p)/Al复合材料电火花喷爆加工冲液压力、电极内径和SiC质量分数对小孔加工性能和表面质量的影响规律。结果表明:在3 MPa冲液压力下,采用内径1.5 mm的管电极加工质量分数55%的SiC_(p)/Al复合材料,较无内冲液加工时,加工效率提高了26.9%,电极相对损耗率降低了29.6%,加工锥度降低了29.2%,表面粗糙度值降低了19.2%。 展开更多

关键词 SiC_(p)/Al复合材料 电火花喷爆加工 内冲液 工艺规律

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大流量多孔内冲液下的放电波形特征 被引量：5

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作者 李磊 顾琳 赵万生 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第13期1590-1593,共4页

针对集束电极电火花加工可实现大流量多孔内冲液,极间工作液流速相对传统冲液方式显著增加,使其放电波形呈现出无有害拉弧、较频繁的短暂短路、长延时及间隙电压上升、放电电流下降的特点,通过对多孔内冲液与传统单孔内冲液方式下的极... 针对集束电极电火花加工可实现大流量多孔内冲液,极间工作液流速相对传统冲液方式显著增加,使其放电波形呈现出无有害拉弧、较频繁的短暂短路、长延时及间隙电压上升、放电电流下降的特点,通过对多孔内冲液与传统单孔内冲液方式下的极间流场进行数值模拟和对比,分析了这些波形特征的成因,为设计和优化集束电极电火花加工的伺服进给、控制和脉冲电源自适应系统提供了必要的依据。 展开更多

关键词 电火花加工 集束电极 多孔内冲液 极间状态

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基于内冲液的电火花小孔加工间隙流场仿真研究 被引量：6

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作者 刘宇 刘创业 +4 位作者 马付建 杨大鹏 沙智华 黄文丽 张生芳 《航空制造技术》 2020年第4期36-42,共7页

电火花加工小孔时,间隙流场中的电蚀产物和气泡如果不能及时排出,会严重影响加工效率和加工质量。通过对电火花间隙流场特性分析,建立三维圆柱组合体间隙流场几何模型,运用FLUENT软件中VOF、DPM模型和二次开发功能来实现电蚀产物和气泡... 电火花加工小孔时,间隙流场中的电蚀产物和气泡如果不能及时排出,会严重影响加工效率和加工质量。通过对电火花间隙流场特性分析,建立三维圆柱组合体间隙流场几何模型,运用FLUENT软件中VOF、DPM模型和二次开发功能来实现电蚀产物和气泡在底面加工间隙内不断随机生成,建立电火花小孔加工间隙流场气–液–固三相流耦合仿真模型,并加入中空内冲液排屑方法,仿真分析了不同冲液速度和不同加工深度下电蚀产物和气泡在间隙流场中的分布情况。对电蚀产物颗粒分布进行统计,表明增大内冲液速度能够促进电蚀产物排出,减少底面和侧面间隙内气泡相的浓度。加工深度越小,底面间隙处向上的速度越大,电蚀产物和气泡越容易排出。 展开更多

关键词 电火花小孔加工 电蚀产物 气泡 间隙流场 内冲液

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分布式内冲液对多孔质电极电火花加工性能的影响

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作者 蒋毅 孔令蕾 +2 位作者 李其 平雪良 赵万生 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第21期2848-2852,共5页

对分布式内冲液条件下的多孔质电极电火花加工性能进行了实验研究。实验结果表明,采用分布式内冲液方法能够达到充分降低极间蚀除产物浓度的目的,不仅可代替抬刀和平动方法,而且可采用较小的脉冲间隙以较大的占空比进行加工,获得较高的... 对分布式内冲液条件下的多孔质电极电火花加工性能进行了实验研究。实验结果表明,采用分布式内冲液方法能够达到充分降低极间蚀除产物浓度的目的,不仅可代替抬刀和平动方法,而且可采用较小的脉冲间隙以较大的占空比进行加工,获得较高的加工效率;对冲液流量影响的研究发现,随着冲液流量的增大,在冲液降低极间蚀除产物浓度和冲液干扰等离子体放电通道的双重作用下,加工材料去除率曲线变化呈现双峰值特征。通过获取极间电压和分析长连续开路时间对加工总时间的占比可知,冲液流量在增大过程中,首先使极间蚀除产物浓度降低至理想水平,再使等离子体通道扰动达到理想水平。 展开更多

关键词 电火花加工 多孔质电极 内冲液 等离子体通道

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旋转电极内冲液电火花铣削加工流场仿真及实验研究 被引量：2

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作者 张淑奎 王燕青 +1 位作者 黄河 白基成 《电加工与模具》 2011年第1期1-5,共5页

通过理论分析和流场软件仿真的方法,论证了高压高速的水作为电火花铣削加工工作液的可行性,解释了水基工作液中应采用正极性加工的原因。研究了高压高速的水基工作液在放电间隙中的压力场、流速场及蚀除颗粒浓度分布,以及其对加工过程... 通过理论分析和流场软件仿真的方法,论证了高压高速的水作为电火花铣削加工工作液的可行性,解释了水基工作液中应采用正极性加工的原因。研究了高压高速的水基工作液在放电间隙中的压力场、流速场及蚀除颗粒浓度分布,以及其对加工过程和两极材料蚀除与抛出的影响,并进行了实验验证。 展开更多

关键词 电火花铣削加工 内冲液 流场仿真

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基于混粉内冲液的微细电火花深小孔加工 被引量：2

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作者 刘文 高聪明 +2 位作者 陈烨 夏恒 余祖元 《电加工与模具》 2022年第6期12-20,31,共10页

电火花深小孔加工常采用管电极内冲液的方式促进电蚀产物排出,以提高加工速度、深小孔的加工质量和深径比。以自来水为工作液开展实验,首先通过正交试验确定深小孔加工的最优参数;然后在工作液中分别混入不同磨料,对比分析不同磨料对深... 电火花深小孔加工常采用管电极内冲液的方式促进电蚀产物排出,以提高加工速度、深小孔的加工质量和深径比。以自来水为工作液开展实验,首先通过正交试验确定深小孔加工的最优参数;然后在工作液中分别混入不同磨料,对比分析不同磨料对深小孔加工效果的影响。结果发现:添加半导体磨料有利于提高加工效率、减小孔的锥度并降低孔壁表面粗糙度值,而添加绝缘体磨料有利于降低电极损耗;混粉浓度和磨料粒径对加工效率、电极损耗、孔径及孔壁表面粗糙度均有明显影响;射流磨料对工件产生磨蚀效果并在孔壁表面留下刮痕,可减少或去除电火花加工表面的重铸层。 展开更多

关键词 微细电火花加工 混粉加工 内冲液 深小孔加工

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基于流体动力断弧的高速电弧放电加工 被引量：27

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作者 赵万生 顾琳 +2 位作者 徐辉 李磊 向小莉 《电加工与模具》 2012年第5期50-54,共5页

提出了一种可用于难加工材料大余量高速蚀除的新的放电加工方法——基于流体动力断弧的高速电弧放电加工。与传统的电火花加工方法相比,高速电弧放电加工采用具有更高能量密度的电弧放电而不是火花放电来实现材料的蚀除;与其他利用电弧... 提出了一种可用于难加工材料大余量高速蚀除的新的放电加工方法——基于流体动力断弧的高速电弧放电加工。与传统的电火花加工方法相比,高速电弧放电加工采用具有更高能量密度的电弧放电而不是火花放电来实现材料的蚀除;与其他利用电弧进行材料去除的工艺方法相比,高速电弧放电加工可使用特殊设计的成形电极实现强制多孔内充液,从而获得三维复杂型腔的沉入式加工能力,因此具有更广泛的应用前景。初步实验表明,对于镍基高温合金等难切削材料,高速电弧放电加工的材料去除率(MRR)远高于传统的电火花加工,甚至高于铣削加工。例如:加工镍基高温合金(GH4169)的材料去除率可达11 300 mm3/min,而电极损耗率(TWR)低于3%。由此可见,高速电弧放电加工在难切削材料的高效去除加工方面具有明显的技术优势。 展开更多

关键词 高速电弧放电加工 流体动力断弧 多孔内冲液 镍基高温合金

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高速电弧放电加工的多孔电极制备 被引量：2

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作者 徐辉 洪汉 +1 位作者 顾琳 赵万生 《电加工与模具》 2014年第3期8-12,共5页

高速电弧放电加工是利用流体动力断弧机制实现对电弧的有效控制从而去除材料的。流体动力断弧机制的实现依赖于高速的极间流场动力,该动力需由多孔电极的强制内冲液提供。首先阐明了选择石墨作为多孔电极材料的原因;其次,完成了集成CAD... 高速电弧放电加工是利用流体动力断弧机制实现对电弧的有效控制从而去除材料的。流体动力断弧机制的实现依赖于高速的极间流场动力,该动力需由多孔电极的强制内冲液提供。首先阐明了选择石墨作为多孔电极材料的原因;其次,完成了集成CAD、CAE(主要是CFD)和CAM的多孔电极设计、仿真及制造的软件模块,这些模块能依据加工工件的特征快速、高效地完成对应多孔电极的制备;最后,为了验证制备的一系列多孔电极的电弧加工能力,对典型工件包括具有复杂3D型腔的零件进行了加工实验。结果表明:基于多孔电极的高速电弧放电加工能实现很高的材料去除率(MRR>14 000 mm3/min)和较低的工具损耗率(TWR<1%),故特别适用于以难切削材料的大余量去除为主的粗加工。 展开更多

关键词 高速电弧放电加工 多孔电极 内冲液 电极制备

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用于高速电弧放电加工的叠片电极 被引量：2

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作者 王春亮 顾琳 赵万生 《电加工与模具》 2015年第6期6-9,共4页

针对复杂形状的闭式、半开式涡轮叶盘的高效加工需求,提出了一种应用于高速电弧放电加工的新型叠片电极。将与成形电极形状对应的多层电极叠在一起,在每层电极表面加工出特殊设计的流道,从而为电弧加工所需的强内冲液提供流道,以保障高... 针对复杂形状的闭式、半开式涡轮叶盘的高效加工需求,提出了一种应用于高速电弧放电加工的新型叠片电极。将与成形电极形状对应的多层电极叠在一起,在每层电极表面加工出特殊设计的流道,从而为电弧加工所需的强内冲液提供流道,以保障高速电弧放电加工所需的流体动力断弧。利用叠片电极的冲液孔,可施加高速工作液流场,对放电过程中的电弧拉长甚至切断,同时带走热量及碎屑,实现对高速电弧放电加工的有效控制。对叠片电极的设计建模进行了介绍,包括外形及内部流道孔槽的设计,通过进给轨迹优化实现了特定形状的沉入式加工,并进行了高速电弧放电加工试验,验证了叠片电极加工闭式零件型腔的可行性,为后续工作提供了有价值的理论及参考数据。 展开更多

关键词 叠片电极 高速电弧放电加工 内冲液 闭式叶盘 流道

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多孔质电极电火花加工方法及实验 被引量：8

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作者 孔令蕾 蒋毅 +1 位作者 赵万生 平雪良 《电加工与模具》 2014年第3期22-25,共4页

为克服传统电火花加工的复杂形状电极制备周期长、大面积复杂型腔加工效率低的弊端,提出了一种用于粗加工的多孔质电极电火花加工新方法。采用紫铜颗粒高温烧结的方式实现多孔质电极的快速制备,利用多孔质电极中的孔隙实现内冲液,以达... 为克服传统电火花加工的复杂形状电极制备周期长、大面积复杂型腔加工效率低的弊端,提出了一种用于粗加工的多孔质电极电火花加工新方法。采用紫铜颗粒高温烧结的方式实现多孔质电极的快速制备,利用多孔质电极中的孔隙实现内冲液,以达到电火花粗加工过程中快速去除材料的目的。并可采用电极端部、侧部冲液相结合的方式,提高复杂型腔电火花加工的效率。通过对多孔质电极烧结制备的实验研究,初步确定了多孔质电极的烧结工艺参数。通过加工实验证明了多孔质电极电火花加工的可行性。 展开更多

关键词 电火花加工 多孔质电极 金属颗粒烧结 内冲液

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调节横向走刀速度的电火花铣削加工策略 被引量：1

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作者 聂常瑞 曹明让 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第11期104-108,共5页

在定长补偿法和电极轴向补偿的基础上,提出了一种基于横向走刀速度调节的电火花铣削加工策略。在使用内冲液管状电极和电极损耗自动补偿的条件下,针对给定的电参数、工具电极以及工件,通过调节工件横向走刀速度进行电火花铣削加工。建... 在定长补偿法和电极轴向补偿的基础上,提出了一种基于横向走刀速度调节的电火花铣削加工策略。在使用内冲液管状电极和电极损耗自动补偿的条件下,针对给定的电参数、工具电极以及工件,通过调节工件横向走刀速度进行电火花铣削加工。建立了数学模型,依据材料蚀除速率、电极损耗比、电极补偿精度、轴向吃刀深度、放电间隙等参数计算出最理想的工件横向走刀速度,所建立数学模型计入了圆柱电极因底面尖端放电而产生残切角的影响。最后通过实验验证该策略和数学模型的可行性。 展开更多

关键词 电火花铣削 内冲液 走刀速度调节 数学模型

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