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镍基高温合金微细电火花加工实验研究 被引量:1
1
作者 齐旭东 杜连明 +1 位作者 王蕾 曲胜 《电加工与模具》 北大核心 2024年第6期8-12,共5页
镍基高温合金具有优异的耐高温性、良好的抗氧化性和抗疲劳性,属于典型的难加工材料。微细电火花加工属于非接触式加工,无宏观切削应力,在高硬度、高强度、难加工材料加工中具有传统加工方式无法比拟的优势。以GH4169镍基高温合金为研... 镍基高温合金具有优异的耐高温性、良好的抗氧化性和抗疲劳性,属于典型的难加工材料。微细电火花加工属于非接触式加工,无宏观切削应力,在高硬度、高强度、难加工材料加工中具有传统加工方式无法比拟的优势。以GH4169镍基高温合金为研究对象,研究开路电压、峰值电流、脉冲宽度和主轴转速等参数对加工效率和加工质量的影响。结果表明:电压从60 V增大到100 V时,材料去除率增加了81.7%;电容自330 pF增长到10 nF时,材料去除率增加了19.7%;电阻自20 kΩ减小到1 kΩ时,材料去除率增加了187%;提高主轴转速,可改善加工过程中蚀除产物的排出效果,进而增强加工的稳定性。 展开更多
关键词 镍基高温合金 GH4169 微细电火花加工 工艺参数
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基于集成正交实验与CNN方法的微细电火花微孔加工精度 被引量:2
2
作者 莫远东 王雅芝 +1 位作者 黄舒琦 钟佳俊 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期261-272,共12页
针对改善微细电火花微孔加工精度问题,提出一种集成正交试验与卷积神经网络的方法。首先,利用正交试验研究进给速度、主轴转速、脉冲占空比和脉冲频率4个因素对微细电火花加工H62黄铜微孔入口过切(En-OV)、出口过切(ExOV)和锥度(TA)的... 针对改善微细电火花微孔加工精度问题,提出一种集成正交试验与卷积神经网络的方法。首先,利用正交试验研究进给速度、主轴转速、脉冲占空比和脉冲频率4个因素对微细电火花加工H62黄铜微孔入口过切(En-OV)、出口过切(ExOV)和锥度(TA)的影响规律及其最优加工工艺参数。然后,采用基于PyTorch框架的卷积神经网络对试验结果进行预测。结果表明:对于微孔加工入口过切,各因素按影响程度由高到低依次为脉冲占空比、脉冲频率、进给速度和主轴转速;对于微孔加工出口过切,各因素按影响程度由高到低依次为进给速度、主轴转速、脉冲占空比和脉冲频率;对于微孔加工锥度,各因素按影响程度由高到低依次为进给速度、脉冲占空比、主轴转速和脉冲频率。综合考虑并分析各因素之间关系,通过验证实验得到微孔加工精度最优组合参数:进给速度为0.02mm/s、主轴转速为1000r/min、脉冲占空比为60%、脉冲频率为3000Hz。微孔加工入口过切、出口过切和锥度的预测值与试验真实值吻合程度较高,两者相对误差均小于12%。基于PyTorch框架的卷积神经网络(CNN)具有较高的预测准确性,满足实际生产加工需求,为微细电火花微孔加工精度预测研究提供了新方法,也为实际生产加工指导提供了依据。 展开更多
关键词 微细电火花加工 正交实验 卷积神经网络 H62黄铜 微孔
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微细电火花加工航空油嘴精密流量孔试验研究
3
作者 李冀霞 罗金星 +3 位作者 柳荣俊 刘丽丹 陈云维 罗斌 《电加工与模具》 北大核心 2024年第6期19-24,39,共7页
针对航空发动机油嘴精密流量孔的加工需求,分析了工具电极损耗变化过程,发现工具电极端部在稳定损耗状态下可加工多个微小孔。通过试验研究了开路电压、脉冲宽度、脉冲间隔及进给速度等工艺参数对微小孔加工的影响,得到最优加工工艺参... 针对航空发动机油嘴精密流量孔的加工需求,分析了工具电极损耗变化过程,发现工具电极端部在稳定损耗状态下可加工多个微小孔。通过试验研究了开路电压、脉冲宽度、脉冲间隔及进给速度等工艺参数对微小孔加工的影响,得到最优加工工艺参数组合为开路电压70 V、脉冲宽度0.5μs、脉冲间隔3.5μs、进给速度10.0 mm/min。采用优化工艺参数加工出18个平均直径为(0.128±0.002)mm的油嘴零件,孔壁陡直无锥度,表面质量较好,满足精密流量孔的加工要求,验证了微细电火花加工工艺的可行性。 展开更多
关键词 微细电火花加工 微小孔 油嘴 精密流量孔
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微细电火花加工的新进展 被引量:12
4
作者 赵万生 韦红雨 +1 位作者 狄士春 马骏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期65-69,74,共6页
本文简要地叙述了电火花适于微细加工的性能和特点,指出了实现微细电火花加工的两个基本条件和关键技术,系统地介绍了电火花线电极磨削法的基本原理及其在微细电火花加工中的应用。简要地综述了国际上微细电火花加工的最新进展,并给... 本文简要地叙述了电火花适于微细加工的性能和特点,指出了实现微细电火花加工的两个基本条件和关键技术,系统地介绍了电火花线电极磨削法的基本原理及其在微细电火花加工中的应用。简要地综述了国际上微细电火花加工的最新进展,并给出了部分加工实例。扼要介绍了国外主要的微细电火花专用机床与设备。同时根据国内微细电火花的研究现状,指出了进一步研究的方向。 展开更多
关键词 微细电火花加工 微细加工技术 微细电极 线电极 放电加工 电火花微细加工 微细 磨削法 微细 冲压加工
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微细电火花加工技术的研究进展 被引量:26
5
作者 王振龙 赵万生 +1 位作者 狄士春 迟关心 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期894-898,共5页
研究和综述了微细电火花加工技术的研究现状和发展趋势。比较分析了常用微细加工与微细电火花加工方法的特点及应用 ,论述了线电极电火花磨削技术的原理及在微细加工中的作用。结合电火花加工过程中无宏观作用力的特点 ,论述了微细电火... 研究和综述了微细电火花加工技术的研究现状和发展趋势。比较分析了常用微细加工与微细电火花加工方法的特点及应用 ,论述了线电极电火花磨削技术的原理及在微细加工中的作用。结合电火花加工过程中无宏观作用力的特点 ,论述了微细电火花加工装置微小型化的可行性和几种主要形式。 展开更多
关键词 微细加工 微细电火花加工 微型装置
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微细电火花加工系统及其工艺技术 被引量:15
6
作者 张勇 赵航 +2 位作者 张广玉 王振龙 赵万生 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期526-530,共5页
开发了一套微细电火花加工系统,该系统不仅能加工微细轴、微细孔,还能实现微三维结构的微细电火花加工。研究了针对该系统的微细电火花加工工艺技术,研究了放电电压、放电电容等工艺参数,主轴转速,以及工作液介质对微细电火花加工效率... 开发了一套微细电火花加工系统,该系统不仅能加工微细轴、微细孔,还能实现微三维结构的微细电火花加工。研究了针对该系统的微细电火花加工工艺技术,研究了放电电压、放电电容等工艺参数,主轴转速,以及工作液介质对微细电火花加工效率、相对电极损耗率的影响规律。采用旋转削边电极技术大大提高了进行大深径比微细孔加工时的加工效率。进行了大量的加工实验,加工出了最小直径为6μm的微细轴以及最小直径为10μm的微细孔;通过对电极损耗的在线补偿策略研究,实现了微三维结构的加工,加工出了外径为4mm、具有24个叶片的微型涡轮盘及具有微三维结构的微细梁,充分证实了该系统的广泛适用性。 展开更多
关键词 微细电火花加工 微细 微细 微三维结构
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微细电火花加工脉冲电源及其脉冲控制技术 被引量:16
7
作者 蒋毅 赵万生 +1 位作者 顾琳 康小明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1684-1689,1694,共7页
为了提高微细电火花加工效率,通过分析微细电火花加工特点,改进了主放电回路,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的微细电火花加工脉冲电源.该电源集成了放电状态检测功能,能够判断每一个脉冲的放电状态,并及时切断有害脉冲.设计了... 为了提高微细电火花加工效率,通过分析微细电火花加工特点,改进了主放电回路,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的微细电火花加工脉冲电源.该电源集成了放电状态检测功能,能够判断每一个脉冲的放电状态,并及时切断有害脉冲.设计了应用于微细电火花加工的清扫脉冲回路,可在极间加载高能量窄脉宽的清扫脉冲,以清除积聚在极间的加工屑.利用该电源在桌面式微细电火花加工机床上进行了微细深孔加工实验和微细孔极限加工实验,取得了较好的加工效果. 展开更多
关键词 微细电火花加工 脉冲电源 清扫脉冲 深小孔
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微细电火花加工的底面轮廓模型及定长补偿方法 被引量:15
8
作者 裴景玉 邓容 胡德金 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期42-46,共5页
针对三维金属微细结构的微细电火花加工,应用等损耗理论,采用分层加工方法建立了单道加工时底面形状随电极损耗变化的轮廓模型.在此基础上,提出定长补偿的方法,给出了补偿长度计算公式,并对底面轮廓模型以及定长补偿方法进行仿真分析.... 针对三维金属微细结构的微细电火花加工,应用等损耗理论,采用分层加工方法建立了单道加工时底面形状随电极损耗变化的轮廓模型.在此基础上,提出定长补偿的方法,给出了补偿长度计算公式,并对底面轮廓模型以及定长补偿方法进行仿真分析.实验测定了微细条件下钨打钢的相对体积损耗比,进行了无补偿和定长补偿的实验加工.仿真及实验结果表明:无补偿时底面轮廓呈指数曲线,与实验结果相吻合;定长补偿方法加工的底面轮廓为恒定的波动曲线;随着补偿精度增加,底面轮廓的波动范围增大;在符合端面损耗理论的范围内,分层厚度越大,加工的相对误差越小.所提出的定长补偿方法提高了加工尺寸精度和形状精度. 展开更多
关键词 电火花加工 微细电火花加工 底面轮廓 补偿
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钛合金深小孔的微细超声电火花加工技术 被引量:19
9
作者 王振龙 迟关心 +1 位作者 狄士春 赵万生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期346-349,共4页
本文分析了钛合金深小孔加工的技术难点 ,研究了超声振动在深小孔电火花加工中的作用机理 ,并据此研制出了四轴联动微细超声电火花加工机床。在所研制的机床上 ,成功地在 TC4钛合金上加工出了直径为 Φ0 .2 mm,深径比为 1 5的深小孔。
关键词 钛合金 深小孔 超声振动 微细电火花加工
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微细电火花加工中微细电极的制作与检测技术研究 被引量:9
10
作者 张勇 王振龙 +3 位作者 胡富强 贾宝贤 李志勇 赵万生 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2004年第8期96-98,101,共4页
分析了微细电火花加工技术中各种微细电极制作方法的特点 ,提出了一种加工效率与尺寸精度相兼顾的微细电极在线制作方法。充分利用微细电火花加工机床的数控和接触感知功能 ,探索并提出了一种微细电极的在线检测方法 ,并对检测误差进行... 分析了微细电火花加工技术中各种微细电极制作方法的特点 ,提出了一种加工效率与尺寸精度相兼顾的微细电极在线制作方法。充分利用微细电火花加工机床的数控和接触感知功能 ,探索并提出了一种微细电极的在线检测方法 ,并对检测误差进行了分析。实验表明 ,该方法具有广泛的实用性。 展开更多
关键词 微细电火花加工 微细电极 制作 检测 尺寸精度
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微细电火花加工的微细电极在线检测 被引量:10
11
作者 郭锐 赵万生 +2 位作者 李刚 李志勇 张勇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期998-1003,共6页
设计了微细电极在线检测系统。系统由卤素灯光源、变焦显微镜头、CCD摄像机和6自由度支架组成,具有1.61μm的分辨率和113-729的放大率。在Linux平台下,基于V4L2API开发了图像采集程序,使用mmap()内存映射方法获取图像数据。实现了... 设计了微细电极在线检测系统。系统由卤素灯光源、变焦显微镜头、CCD摄像机和6自由度支架组成,具有1.61μm的分辨率和113-729的放大率。在Linux平台下,基于V4L2API开发了图像采集程序,使用mmap()内存映射方法获取图像数据。实现了IplImage数据结构和QImage类的转换,使图像既可以基于OpenCV进行处理,又可以基于Qt进行显示,通过Canny边缘检测算法提取了微细电极的边缘轮廓。实现了电极在线观测的G代码功能,进行了块状电极电火花磨削微细轴的实验。实验结果表明系统可以在线观察电极状态和在线测量电极尺寸,在线测量值与扫描电镜离线测量值的相对误差在5%以内,解决了微细电火花加工的微细电极在线制造和检测等难题。 展开更多
关键词 微细电火花加工 电极 在线检测
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UV-LIGA和微细电火花加工技术组合制作三维金属微结构 被引量:13
12
作者 杜立群 莫顺培 +1 位作者 张余升 刘冲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期363-368,共6页
为了制作三维金属微结构,研究了UV-LIGA和微细电火花加工技术组合的工艺方法。使用UV-LIGA技术制作了准三维金属微结构,然后,对该微结构进行微细电火花加工制作三维金属微结构。使用提出的方法制作出了局部为梯形凸台和锥形凹槽三维微... 为了制作三维金属微结构,研究了UV-LIGA和微细电火花加工技术组合的工艺方法。使用UV-LIGA技术制作了准三维金属微结构,然后,对该微结构进行微细电火花加工制作三维金属微结构。使用提出的方法制作出了局部为梯形凸台和锥形凹槽三维微结构的镍模具,给出了梯形凸台和锥形凹槽的尺寸。分析了微细电火花加工中放电参数对表面粗糙度的影响,在工作电压为65V,标称电容为100pF时得到了Ra为0.08μm的微细电火花加工表面。研究结果表明,使用该方法可实现三维金属微结构的制作;通过减小工作电压和标称电容的方法可降低微细电火花加工的表面粗糙度。 展开更多
关键词 三维金属微结构 UV-LIGA 微细电火花加工 组合制作 表面粗糙度
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基于Linux的微细电火花加工数控系统的研究 被引量:8
13
作者 郭锐 赵万生 +2 位作者 李论 李志勇 郑君民 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期370-374,380,共6页
为了满足微细电火花加工高精度、高灵敏度和强实时性的运动控制要求,提出了以可编程多轴控制器为下位机、PC和Linux为上位机的体系结构,进行了六轴联动微细电火花加工数控系统的软硬件设计。为了解决微细电极在线制造和补偿等技术难题,... 为了满足微细电火花加工高精度、高灵敏度和强实时性的运动控制要求,提出了以可编程多轴控制器为下位机、PC和Linux为上位机的体系结构,进行了六轴联动微细电火花加工数控系统的软硬件设计。为了解决微细电极在线制造和补偿等技术难题,该数控系统集成了机器视觉功能,基于V4L2应用程序接口开发了图像采集程序,基于OpenCV开发了图像处理程序,通过Canny边缘检测算法,提取了微细电极的边缘轮廓,可以在线观察和测量微细电极。此外,基于Lex和YACC设计并实现了数控代码解释器。 展开更多
关键词 微细电火花加工 运动控制器 LINUX 数控系统
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集肤效应对微细电火花加工的影响 被引量:7
14
作者 刘宇 赵福令 +2 位作者 王元刚 王津 黄博 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期362-367,共6页
针对微细电火花加工中常用的高频脉冲电源,引入集肤效应的概念,并用电磁场理论对其在微细电火花加工中的存在性加以证明.对集肤效应影响下的微细电火花加工过程进行了理论分析,总结了电场强度与电流密度的非均匀分布导致电火花放电点位... 针对微细电火花加工中常用的高频脉冲电源,引入集肤效应的概念,并用电磁场理论对其在微细电火花加工中的存在性加以证明.对集肤效应影响下的微细电火花加工过程进行了理论分析,总结了电场强度与电流密度的非均匀分布导致电火花放电点位置的变化规律,分析并实验研究了考虑集肤效应作用的工具电极的损耗形式,认为集肤效应导致的放电能量分布差异是微细电火花加工中微细电极损耗严重的又一重要原因. 展开更多
关键词 微细电火花加工 集肤效应 电极损耗 电场强度
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微细电火花加工装置及其控制技术 被引量:8
15
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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微细电火花加工圆柱电极的损耗研究 被引量:9
16
作者 王元刚 王虎 +2 位作者 吴蒙华 李晓鹏 刘宇 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期9-13,24,共6页
应用电磁场理论对微细电火花加工(Micro Electrical Discharge Machining,Micro-EDM)损耗机理进行分析,建立了加工中工具电极电场分布的数学模型。应用Comsol Multiphysics软件对此模型进行了计算与模拟,分析了电场强度的变化对电极形... 应用电磁场理论对微细电火花加工(Micro Electrical Discharge Machining,Micro-EDM)损耗机理进行分析,建立了加工中工具电极电场分布的数学模型。应用Comsol Multiphysics软件对此模型进行了计算与模拟,分析了电场强度的变化对电极形状变化的影响,并指出在靠近放电点位置和底部电极形状改变后,集肤效应的作用被削弱。实验验证了仿真结果和所提出损耗机理的正确性,为电极损耗补偿策略和加工精度的提高提供了理论依据。 展开更多
关键词 微细电火花加工 电极损耗 电场强度 电磁场理论
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一种高深宽比微细槽的电火花加工工艺 被引量:6
17
作者 崔晶 李勇 熊英 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期289-293,共5页
为实现高深宽比微槽的加工,提出了一种自成形和扫描加工相结合的微细扁平电极制作及微细槽加工的工艺方法.采用棒状毛坯电极在一平板试件上扫描加工出一定长度的通槽,将毛坯电极沿垂直通槽方向向左和右偏移,两侧分别进行电火花反拷加工... 为实现高深宽比微槽的加工,提出了一种自成形和扫描加工相结合的微细扁平电极制作及微细槽加工的工艺方法.采用棒状毛坯电极在一平板试件上扫描加工出一定长度的通槽,将毛坯电极沿垂直通槽方向向左和右偏移,两侧分别进行电火花反拷加工,得到扁平微细电极.再采用该扁平电极在线进行扫描加工即可得到期望的微细槽.实验获得了深径比大于18及尺寸一致性较高的阵列微细槽.与反拷或线电极磨削得到微细电极相比,自成形电极方法降低安装精度要求.而采用扁平电极进行微深槽的微细电火花加工,相对提高电极截面面积,降低电极损耗率,有利于提高加工效率. 展开更多
关键词 电火花加工 微细加工 微细电极 微槽
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微细电火花三维加工中电极损耗补偿新方法 被引量:16
18
作者 李剑忠 栾纪杰 +2 位作者 虞慧岚 张余升 余祖元 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期525-528,共4页
为解决微细电火花三维加工中存在的电极损耗问题,提出了一种使线性补偿法与均匀损耗法相结合的新的补偿方法.加工实验结果表明,使用这一新补偿方法可明显提高三维微细电火花加工的加工效率和底面粗糙度,并且减少电极损耗.与均匀损耗法相... 为解决微细电火花三维加工中存在的电极损耗问题,提出了一种使线性补偿法与均匀损耗法相结合的新的补偿方法.加工实验结果表明,使用这一新补偿方法可明显提高三维微细电火花加工的加工效率和底面粗糙度,并且减少电极损耗.与均匀损耗法相比,电极损耗长度可减少17.8%,表面粗糙度可降低9.9%,材料去除速率可提高10.1%. 展开更多
关键词 三维微细电火花加工 电极损耗 均匀损耗法 线性补偿法
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微细电火花加工中电极损耗机理的研究 被引量:7
19
作者 王元刚 赵福令 +1 位作者 刘宇 王津 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第17期2116-2119,共4页
微细电火花加工中,因电极损耗引起的电极尺寸和形状的变化严重影响被加工工件的尺寸精度和形状精度。在实验基础上分析了电极损耗的变化过程,并借助有限元方法和电磁理论研究了产生电极损耗的机理。研究表明:电场集中是棱边损耗的根本原... 微细电火花加工中,因电极损耗引起的电极尺寸和形状的变化严重影响被加工工件的尺寸精度和形状精度。在实验基础上分析了电极损耗的变化过程,并借助有限元方法和电磁理论研究了产生电极损耗的机理。研究表明:电场集中是棱边损耗的根本原因,一定阶段后电极形状趋于稳定;击穿放电产生的超高频电流使电极横截面上的电流在边缘的集中是发生二次放电的主要根源。 展开更多
关键词 微细电火花加工 电极损耗 二次放电 趋肤效应
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微细电火花加工放电状态逐级映射检测 被引量:9
20
作者 张玲瑄 贾振元 +1 位作者 任小涛 郑新毅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期662-669,共8页
为解决微细电火花加工过程中由于频繁出现的放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至突变等造成的放电状态难于准确检测的技术难点,在分析和研究传统的微细电火花加工放电状态检测方法的基础上,结合系统辨识和模糊逻辑理论,提出了微细电... 为解决微细电火花加工过程中由于频繁出现的放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至突变等造成的放电状态难于准确检测的技术难点,在分析和研究传统的微细电火花加工放电状态检测方法的基础上,结合系统辨识和模糊逻辑理论,提出了微细电火花加工放电状态逐级映射检测原理和方法。对实时采集到的极间电压和电流信号,通过模糊运算判别采样点的放电状态,再将采样点放电状态值映射为放电状态矢量,并对该矢量进行统计得到"短路率"和"火花/电弧率",经过模糊推理辨识出各分析周期的放电状态。实验表明,该检测方法准确性高、运算量低且运算速度快,与平均电压法相比,效率提高22.2%。检测结果可为微细电火花放电加工过程的实时控制提供系统放电状态的反馈输入,保证了加工控制系统的稳定性和准确性。 展开更多
关键词 微细电火花加工 放电状态检测 模糊逻辑 逐级映射检测
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