基于灰色关联分析的纵扭超声辅助对电火花微孔加工影响评价 被引量：1

1

作者 李孝阳 于大国 +2 位作者 杜怡洁 殷振 王鹏翔 《机床与液压》 北大核心 2024年第7期49-59,共11页

TC4钛合金是航空航天领域经常加工的材料,由于其难切削的特点通常使用电火花进行加工,但存在加工效率与废屑排除的问题。纵扭超声振动可以有效优化如上弊端,但目前没有严谨定量的科学分析证明纵扭超声辅助对电火花加工的优化程度。因此... TC4钛合金是航空航天领域经常加工的材料,由于其难切削的特点通常使用电火花进行加工,但存在加工效率与废屑排除的问题。纵扭超声振动可以有效优化如上弊端,但目前没有严谨定量的科学分析证明纵扭超声辅助对电火花加工的优化程度。因此提出纵扭超声辅助电火花放电能量模型,阐明放电机制以及放电能量的影响因素;设置单因素试验和正交试验,通过显著性T检验探索纵扭超声振动对电火花加工的影响程度,通过建立灰色关联分析模型分析电参数的影响权重并选出最优参数组,最后通过打孔试验验证了选优结果的正确性。研究结果表明:峰值电流和脉冲宽度对加工效率和质量的影响较为明显,引入纵扭超声振动明显改善了电火花加工性能,最优峰值电流从2 A提升至3 A,脉冲宽度从125μs提升至150μs,材料去除率提升了83.8%,相对电极损耗率、孔锥度和表面粗糙度分别降低了33.7%、22.3%和16.4%。 展开更多

关键词 纵扭超声辅助电火花加工 显著性T检验 正交试验 灰色关联分析 参数选优

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无重铸层微小孔的电火花-超声振动钻削复合加工工艺研究

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作者 邱传阳 刘建勇 +4 位作者 李若冰 罗学科 李殿新 张慧杰 范兴浩 《电加工与模具》 北大核心 2025年第1期76-84,共9页

为实现航空发动机叶片气膜孔无重铸层高效精密加工,基于团队研发的电火花-超声钻削复合加工机床研究了电火花-超声振动钻削复合加工工艺,分析了超声振动辅助扩孔加工工艺,开展了重铸层厚度实验和电火花-超声振动钻削复合加工实验。结果... 为实现航空发动机叶片气膜孔无重铸层高效精密加工,基于团队研发的电火花-超声钻削复合加工机床研究了电火花-超声振动钻削复合加工工艺,分析了超声振动辅助扩孔加工工艺,开展了重铸层厚度实验和电火花-超声振动钻削复合加工实验。结果表明:使用最优工艺参数加工厚度2 mm的单晶高温合金,加工时间为26 s;对比普通钻削加工,超声振动辅助钻削可去除电火花加工留下的重铸层,使加工效率提高了54.7%、刀具使用寿命提高了43.7%。 展开更多

关键词 微小孔 电火花加工 超声辅助钻削 无重铸层加工 复合加工

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难加工材料纵扭超声振动辅助铣削加工研究进展

3

作者 牛秋林 戴福朋 +2 位作者 荆露 王星华 刘俐鹏 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-10,共10页

纵扭复合超声振动辅助铣削(LTUVAM)是在刀具轴向与扭转方向上施加高频微幅振动的一种辅助铣削技术,具有降低切削力与切削热、提高工件表面质量、提高表面残余压应力、减少刀具磨损等诸多优点。本文围绕难加工材料的铣削加工进行了系统... 纵扭复合超声振动辅助铣削(LTUVAM)是在刀具轴向与扭转方向上施加高频微幅振动的一种辅助铣削技术,具有降低切削力与切削热、提高工件表面质量、提高表面残余压应力、减少刀具磨损等诸多优点。本文围绕难加工材料的铣削加工进行了系统综述。在设备制造方面,阐述了纵扭复合超声振动系统的结构设计方法与工作原理;在工艺开发方面,从LTUVAM的切削刃运动轨迹及切削特性入手,分析各类材料的切削加工性能,并总结了LTUVAM的优势及应用。最后,本文对LTUVAM的未来发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 纵扭复合超声振动辅助铣削 难加工材料 超声振动系统 切削刃运动轨迹 切削加工特性

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超声振动辅助电火花微孔加工研究进展 被引量：6

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作者 殷振 张鹏 +5 位作者 于大国 沈兴全 苗情 戴晨伟 张坤 李华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期53-63,共11页

超声振动辅助电火花(UVE)微孔加工作为一种特种复合加工技术,是提高难加工材料微孔加工性能的有效途径之一。在UVE微孔加工中,根据超声振动作用形式不同,可分为电极振动、工件振动和工作液振动3种微孔加工方式。电极振动的UVE微孔加工中... 超声振动辅助电火花(UVE)微孔加工作为一种特种复合加工技术,是提高难加工材料微孔加工性能的有效途径之一。在UVE微孔加工中,根据超声振动作用形式不同,可分为电极振动、工件振动和工作液振动3种微孔加工方式。电极振动的UVE微孔加工中,超声频率一般为20~40kHz,超声振幅为5μm左右,材料去除率可提高40%~60%,可加工深径比最大接近30的微孔。工件振动的UVE微孔加工中,超声频率大多小于30kHz,超声振幅小于10μm,材料去除率可提高40%左右,微孔锥度降低30%左右。工作液振动的UVE微孔加工中,超声频率一般大于40kHz,超声振幅大于5μm,材料去除率最大可提高33倍,孔壁粗糙度可达Ra0.2μm。对3种类型的UVE微孔加工的研究成果进行了总结与分析,探讨了3种类型的UVE微孔加工机理以及存在的问题,对比了3种振动类型的UVE微孔加工特点以及适用范围,并对UVE微孔加工发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 电火花加工 超声振动辅助电火花(UVE) 微孔加工 加工质量 加工机理

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超声辅助电火花加工装置的研制及其振动特性研究

5

作者 程凯 贾雨超 +2 位作者 沈强强 王玉魁 王振龙 《电加工与模具》 2019年第2期63-67,共5页

针对电火花加工过程中排屑不畅及容易拉弧、短路的问题,提出了基于工具电极振动的超声辅助电火花加工方案。设计了超声辅助电火花加工装置的结构形式,通过APDL建立有限元模型进行模态分析,确定出使用夹心式压电换能器的轴向纵振模态,着... 针对电火花加工过程中排屑不畅及容易拉弧、短路的问题,提出了基于工具电极振动的超声辅助电火花加工方案。设计了超声辅助电火花加工装置的结构形式,通过APDL建立有限元模型进行模态分析,确定出使用夹心式压电换能器的轴向纵振模态,着重探究了干模态和湿模态对谐振频率的影响;随后进行谐响应分析,研究激励电压频率对振幅输出特性的影响规律;最后进行了装置的制造及装配,测试了其阻抗特性及振型,并最终标定出其电压-振幅输出曲线。基于平台开展了电火花试加工实验,验证了超声辅助电火花加工方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 超声辅助电火花加工 干/湿模态分析 谐响应分析 输出特性

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超声辅助混粉电火花加工7Cr13Mo钢试验研究 被引量：5

6

作者 张威 李丽 +3 位作者 邵杰 王宁 任建华 刘宪福 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期254-261,共8页

目的 利用超声辅助混粉电火花加工(Ultrasonic-assisted Powder Electrical Discharge Machining,US-PMEDM)对7Cr13Mo钢进行表面改性研究。方法用US-PMEDM和传统电火花加工(Electrical Discharge Machining,EDM)对7Cr13Mo钢分别进行表... 目的 利用超声辅助混粉电火花加工(Ultrasonic-assisted Powder Electrical Discharge Machining,US-PMEDM)对7Cr13Mo钢进行表面改性研究。方法用US-PMEDM和传统电火花加工(Electrical Discharge Machining,EDM)对7Cr13Mo钢分别进行表面改性研究。采用扫描电子显微镜(SEM)对试样表面的表面形貌和重凝层进行分析,用TR200粗糙度测量仪和FM800型显微硬度仪分别测量加工试样的粗糙度和表面硬度。结果和常规电火花加工相比,US-PMEDM加工表面更加平整,裂纹减少。随着脉冲宽度的增加,放电凹坑变得大而浅,当脉冲宽度增加到120μs时,裂纹数量增加。随着峰值电流的增加,US-PMEDM重凝层的连续均匀性变差,但随着脉冲宽度的增加,重凝层更加致密、均匀,与基体结合良好,厚度增加到10.30μm以上。US-PMEDM加工表面粗糙度随脉冲宽度和峰值电流的增加均增加,与电火花加工相比,相同放电参数下,其表面粗糙度降低,最大降低40%左右。随着峰值电流的增加,US-PMEDM的显微硬度增加,随脉冲宽度的增加,其显微硬度先增加后降低。与电火花加工相比,US-PMEDM的显微硬度提高约50%。结论用超声辅助混粉电火花复合加工改善了放电环境,使表面质量和表面硬度均得到提高。 展开更多

关键词 7Cr13Mo钢 超声辅助混粉电火花加工 表面粗糙度 重凝层 表面改性

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动态链接库在超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制系统中的应用研究 被引量：1

7

作者 徐文文 张建华 +1 位作者 闫鹏 李晨光 《电加工与模具》 2008年第B04期31-34,共4页

在超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制研究中,解决IPC与PMAC间的通讯问题对采用工业PC与PMAC的多CPU控制结构来实现开放式控制的系统而言是十分必要的。将动态链接库应用于超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制系统,采用Wind... 在超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制研究中,解决IPC与PMAC间的通讯问题对采用工业PC与PMAC的多CPU控制结构来实现开放式控制的系统而言是十分必要的。将动态链接库应用于超声振动辅助电火花-磨削复合加工智能控制系统,采用Windows平台下的编程语言VC++6.0,调用Pcomm32应用程序通讯驱动器中动态链接库的库函数,实现IPC与PMAC间的通讯功能。对实现大型的应用控制系统来说,此法简便,具有良好的开放性和扩展性,能满足开发要求;提高了系统开发效率,节约了系统资源。 展开更多

关键词 动态链接库 超声振动辅助电火花-磨削复合加工 智能控制

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单脉冲超声辅助电火花加工温度场仿真分析 被引量：6

8

作者 陈伯厅 陶孟仑 +2 位作者 陈定方 陈阳鹏 李立杰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第18期116-120,共5页

从单脉冲放电粒子能量和放电蚀坑两个方面,分析了超声振动对电火花加工的影响效果。根据Ansys仿真分析结果,在单脉冲放电情况下,放电蚀坑的深度和半径随峰值电流和脉宽的增大而增大。但是,峰值电流相对于脉宽对放电蚀坑尺寸的影响作用... 从单脉冲放电粒子能量和放电蚀坑两个方面,分析了超声振动对电火花加工的影响效果。根据Ansys仿真分析结果,在单脉冲放电情况下,放电蚀坑的深度和半径随峰值电流和脉宽的增大而增大。但是,峰值电流相对于脉宽对放电蚀坑尺寸的影响作用更大。因此,在超声辅助电火花加工中,可采用偏大的峰值电流和偏小的脉宽,提高加工效率。 展开更多

关键词 超声振动 单脉冲 温度场仿真 数值模拟 超声辅助电火花加工

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工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置设计与试验 被引量：2

9

作者 连海山 徐达华 +2 位作者 陈小军 丁梓瀚 张林鹏 《机床与液压》 北大核心 2023年第11期127-132,共6页

电火花加工小孔存在电蚀产物排出效率低导致加工效率低、电蚀产物排除导致二次放电现象影响加工精度等问题,而超声振动在工作液中产生空化效应和泵吸作用,能大幅提高电火花的排屑和消电离能力,进而在很大程度上减少上述问题的发生。设... 电火花加工小孔存在电蚀产物排出效率低导致加工效率低、电蚀产物排除导致二次放电现象影响加工精度等问题,而超声振动在工作液中产生空化效应和泵吸作用,能大幅提高电火花的排屑和消电离能力,进而在很大程度上减少上述问题的发生。设计一套工作液超声振动辅助电火花小孔加工装置,主要包括主轴系统、微三维运动平台、超声振动工作液槽和数据采集系统,其中主轴系统包括NSK电主轴、引电结构、工具电极装夹结构,可以实现工具电极的高速旋转;基于LabVIEW开发了电火花小孔加工控制系统,主要包括初始化模块、粗定位模块、恒电压对刀模块、实时电压分段控制加工模块和实时显示模块。开展了工作液超声振动辅助电火花小孔加工试验研究,试验结果表明:随电火花加工电压的增加,工件材料去除率和电极损耗率都趋于增大。 展开更多

关键词 工作液超声振动辅助电火花加工 小孔加工 材料去除率 电极损耗率

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纵扭超声振动电火花加工微小孔仿真研究

10

作者 刘小振 石一宏 傅波 《机床与液压》 北大核心 2023年第12期157-165,共9页

超声振动电火花加工是一种高效加工微小孔的新型加工方法,能够提高加工效率与精度。对纵扭超声振动电火花加工微小孔进行研究,建立描述电极丝周围间隙工作液流动特性的数学模型,使用Fluent对数学模型进行验证,同时加入切屑,对间隙工作... 超声振动电火花加工是一种高效加工微小孔的新型加工方法,能够提高加工效率与精度。对纵扭超声振动电火花加工微小孔进行研究,建立描述电极丝周围间隙工作液流动特性的数学模型,使用Fluent对数学模型进行验证,同时加入切屑,对间隙工作液运动情况以及排屑情况进行探究。结果表明:在电火花加工时,在电极丝引入纵扭超声振动,流体域有明显的扭转运动,电极丝底部切屑在离心力的作用下,更易从底隙中进入侧隙,随工作液的运动排出孔隙,有效防止底部产生切屑堆积,提高了电火花加工微小孔的精度。 展开更多

关键词 纵扭超声振动 微小孔电火花加工 工作液 流场仿真

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超声辅助电火花线切割工艺的研究和探索 被引量：2

11

作者 郭钟宁 李大超 +1 位作者 余大民 刘伟成 《电加工》 1999年第6期9-12,共4页

研究了电火花线切割加工中线电极高频振动对加工状态的影响。设计了一套超声辅助电火花线切割加工的实验装置，并对复合加工的机理和特性进行了研究和探讨。

关键词 线切割 复合加工 超声辅助 电火花加工

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干式和准干式电火花加工技术及应用 被引量：6

12

作者 夏永高 顾琳 赵万生 《电加工与模具》 2007年第6期22-26,共5页

干式和准干式电火花加工分别采用气体和雾作为放电介质,与液中放电加工相比,具有放电能量和加工间隙小、对环境和操作者无污染、无火灾隐患等优点。介绍了干式及准干式电火花加工技术的发展和应用,包括干式成形铣削、干式线切割加工、... 干式和准干式电火花加工分别采用气体和雾作为放电介质,与液中放电加工相比,具有放电能量和加工间隙小、对环境和操作者无污染、无火灾隐患等优点。介绍了干式及准干式电火花加工技术的发展和应用,包括干式成形铣削、干式线切割加工、气中抛光、超声振动辅助干式加工、雾中铣削和钻孔等。 展开更多

关键词 电火花加工 气体介质 线切割加工 抛光 超声辅助 雾

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微冲裁模具的微细电火花加工工艺研究 被引量：3

13

作者 丁青旺 于腾龙 +3 位作者 王会 余祖元 李剑中 刘汉月 《电加工与模具》 2015年第2期47-52,65,共7页

为了实现微冲裁加工,采用微细电火花加工技术在线制备了复杂形状的高精度微冲裁模具。采用超声波振动加工液的方式,促进加工屑从放电间隙中排出,从而使加工效率和加工精度得到明显提高,实验结果证明了该方法的有效性。最后,对所加工的... 为了实现微冲裁加工,采用微细电火花加工技术在线制备了复杂形状的高精度微冲裁模具。采用超声波振动加工液的方式,促进加工屑从放电间隙中排出,从而使加工效率和加工精度得到明显提高,实验结果证明了该方法的有效性。最后,对所加工的微冲裁模具的尺寸误差进行了讨论与分析。 展开更多

关键词 微细电火花加工 超声波辅助振动工作液 微冲裁模具

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超声加工技术研究进展 被引量：15

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作者 冯真鹏 肖强 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期161-172,共12页

超声加工技术依靠瞬时高频振动撞击对工件断续加工,具有极强切削能力的同时,具有较小的宏观切削力,主要用于硬脆材料的精密加工,能提高加工精度和表面质量。首先,阐明了超声加工技术的基本原理及其基本应用范围。其次,综述了超声辅助切... 超声加工技术依靠瞬时高频振动撞击对工件断续加工,具有极强切削能力的同时,具有较小的宏观切削力,主要用于硬脆材料的精密加工,能提高加工精度和表面质量。首先,阐明了超声加工技术的基本原理及其基本应用范围。其次,综述了超声辅助切削加工技术的研究进展,着重论述了超声辅助铣削净切削时间模型的建立以及模型正确性验证,总结了加工参数对刀具运动轨迹、工件表面质量的影响,阐明了椭圆振动切削能有效抑制切削颤振带来不利影响的原因;探讨了超声辅助磨削技术在加工非金属和金属材料时,对表面质量以及工件表面温度分布的影响;综述了超声辅助钻削技术的切削力和进给速度与普通钻削参数的比较。再者,介绍了超声波加工技术的新发展方向,包括三维椭圆超声振动切削技术、超声ELID复合磨削技术、超声EDM复合加工技术、超声辅助抛光的工作原理及最新研究趋势和能实现的试验效果。最后,总结了目前对超声加工技术及超声辅助或复合技术的研究。 展开更多

关键词 超声加工 超声辅助切削加工 三维椭圆超声振动切削 超声ELID复合加工 超声电火花复合加工

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