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脉冲参数主动匹配式micro-EDM脉冲电源 被引量:2
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作者 孙术发 刘美爽 狄士春 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期118-122,共5页
为了提高微细电火花加工(micro-EDM)效率,设计了一种脉冲参数主动匹配式micro-EDM脉冲电源.采用等能量加工的方法,对不同的脉冲匹配参数进行加工效率对比实验,设计了脉冲参数主动匹配式脉冲电源的结构、功能和控制策略,并进行了加工实... 为了提高微细电火花加工(micro-EDM)效率,设计了一种脉冲参数主动匹配式micro-EDM脉冲电源.采用等能量加工的方法,对不同的脉冲匹配参数进行加工效率对比实验,设计了脉冲参数主动匹配式脉冲电源的结构、功能和控制策略,并进行了加工实验验证.结果表明:选定合适的脉宽和脉间参数,使极间电容单次充电和单次放电,可获得最高的加工效率;该电源脉冲参数可根据极间电压和极间电容的大小自动调整;进行微小孔加工,加工连续性较好,加工效率和加工质量较高.利用该电源可进行微细加工,加工效率较传统电源有显著的提升,并能保证较高的加工质量. 展开更多
关键词 主动匹配式 微细电火花加工 脉冲电源 脉冲参数 加工效率
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主动匹配式micro-EDM脉冲电源设计与实验 被引量:1
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作者 孙术发 刘美爽 +3 位作者 狄士春 沈微 安立华 葛安华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1080-1085,共6页
为了提高微细电火花加工(micro-EDM)效率,设计了一种脉冲参数主动匹配式micro-EDM脉冲电源。采用主动匹配式脉冲发生电路实现脉冲参数根据极间电容充放电情况自动匹配,通过实验,对电源的加工效率、加工质量和低电压加工情况进行了分析... 为了提高微细电火花加工(micro-EDM)效率,设计了一种脉冲参数主动匹配式micro-EDM脉冲电源。采用主动匹配式脉冲发生电路实现脉冲参数根据极间电容充放电情况自动匹配,通过实验,对电源的加工效率、加工质量和低电压加工情况进行了分析。结果表明:采用该电源可以实现在单个脉冲周期内,极间电容单次充电、单次放电;与常规晶体管脉冲电源比较,该电源可以提高加工效率,加工表面变质层无裂纹、凹坑均匀、加工质量较高;可以实现24 V低电压加工,加工后的微孔圆度和精度较高。该电源具有提高微细电火花加工效率,保证较高加工质量的作用。 展开更多
关键词 主动匹配 微细电火花加工 脉冲电源 加工效率 加工质量
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Influence of high frequency pulse on electrode wear in micro-EDM 被引量:3
3
作者 Xiao-peng LI Yuan-gang WANG +2 位作者 Fu-ling ZHAO Meng-hua WU Yu LIU 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2014年第3期316-320,共5页
An electromagnetic coupling mathematical model is established by finite element method and is verified by the contrastive experiments of copper matrix Ni-TiN cylindrical coating electrode,copper electrode and Cu50 W e... An electromagnetic coupling mathematical model is established by finite element method and is verified by the contrastive experiments of copper matrix Ni-TiN cylindrical coating electrode,copper electrode and Cu50 W electrode.The wear mechanism of Ni-TiN/Cu composite electrode in the case of high-frequency pulse current is studied,and the influence of the fluctuation frequency of discharge current on electrode wear in micro-EDM is found out.Compared with the electrode made from homogeneous material,the high frequency electromagnetic properties of Ni-TiN composite layer can be used effectively to inhibit the effect of high frequency pulse on the electrode and improve the distribution trend of current density. 展开更多
关键词 HIGH-FREQUENCY PULSE ELECTROMAGNETIC coupling model NieTiN/Cu composite ELECTRODE ELECTRODE WEAR micro-edm
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微冲裁对复杂截面形状落料件平面度影响的研究
4
作者 郑吉鹏 刘云浩 +2 位作者 杨君峰 张荣华 余祖元 《电加工与模具》 北大核心 2025年第2期79-86,共8页
针对平底面凸模冲裁复杂截面形状落料件时常见的平面度差的问题,首先利用非接触式轮廓仪和微冲裁设备采集的实验数据建立有限元仿真模型,分析304不锈钢和3J21合金两种材料落料件残余Mises应力分布与仿真平面度的关系;接着,为降低3J21合... 针对平底面凸模冲裁复杂截面形状落料件时常见的平面度差的问题,首先利用非接触式轮廓仪和微冲裁设备采集的实验数据建立有限元仿真模型,分析304不锈钢和3J21合金两种材料落料件残余Mises应力分布与仿真平面度的关系;接着,为降低3J21合金落料件的平面度,依据落料件残余Mises应力分布与仿真平面度的关系,采用有限元方法设计非平底面凸模;最后,基于微细电火花加工技术在线制备了非平底面凸模的微模具,得到微小落料件平面度为5.48 μm,相比于平底面凸模冲裁的微小落料件平面度减少15.95 μm。结果表明,非平底面凸模冲裁使落料件表面残余Mises应力分布均匀,且改善了落料件的平面度。 展开更多
关键词 微冲裁 有限元仿真 微细电火花加工 平面度 非平底面凸模
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基于UMAC控制器的深微孔电火花加工伺服控制策略研究
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作者 李赞 王燕青 +4 位作者 贾建宇 吕明 杨胜强 沈兴全 白基成 《电加工与模具》 北大核心 2025年第5期15-21,共7页
为提高电火花加工深微孔的加工效率及减少短路状态,需对进给运动进行伺服控制。设计了基于UMAC控制器的伺服控制系统,提出了基于多项式函数约束的速度调控策略。伺服控制系统采用平均间隙电压检测法以适应多种脉冲电源模式,利用压频转... 为提高电火花加工深微孔的加工效率及减少短路状态,需对进给运动进行伺服控制。设计了基于UMAC控制器的伺服控制系统,提出了基于多项式函数约束的速度调控策略。伺服控制系统采用平均间隙电压检测法以适应多种脉冲电源模式,利用压频转换和差分转换电路将平均间隙电压转换成差分形式的频率信号,并通过设置阈值区分极间状态。以频率值为输入、进给速度为输出制定了多项式函数的速度调控策略。试验结果表明,较高的函数阶数可使短路状态占比下降,放电状态占比增多。该伺服控制策略可适应微细电火花加工,且对进给速度的调控作用明显。 展开更多
关键词 电火花加工 伺服控制策略 深微孔 多项式函数 UMAC
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微细电火花机床及其关键技术研究 被引量:19
6
作者 贾宝贤 赵万生 +1 位作者 王振龙 胡富强 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期402-405,共4页
为了将电火花加工技术应用到微机械制造中,分析了微细电火花加工中的关键技术,开发了微细电火花加工机床.该机床由精密进给装置、主轴、线电极磨削装置、微细电火花加工电源、花岗石工作台、伺服控制系统等构成.该机床具有三轴联动... 为了将电火花加工技术应用到微机械制造中,分析了微细电火花加工中的关键技术,开发了微细电火花加工机床.该机床由精密进给装置、主轴、线电极磨削装置、微细电火花加工电源、花岗石工作台、伺服控制系统等构成.该机床具有三轴联动数控功能,各轴的进给分辨率均为0.1μm.主轴的回转跳动〈1μm,转速为1000-25000r/min,可以连续变速.该机床小到可以放在一张桌面上.在这台机床上进行了初步工艺实验,稳定地加工出了直径〈15μm的微细轴和25μm的微细孔,还加工出了微三维结构. 展开更多
关键词 微细电火花加工 微细轴 微细孔 微三维结构 机床
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微细电火花加工技术的研究进展 被引量:26
7
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
8
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 微细轴 微细孔 微三维结构
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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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微细电火花加工的微细电极在线检测 被引量:10
10
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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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
11
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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电铸工艺对工具电极材料抗电蚀性能的影响研究 被引量:10
12
作者 明平美 朱荻 +2 位作者 曲宁松 朱健 贾世星 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第5期591-595,共5页
提升基于准LIGA工艺制作的微细电火花加工工具电极材料的耐电蚀能力,是准LIGAMicroEDM组合加工高深宽比三维微结构可靠实现的重要研究内容。论述了该组合加工的技术优势及其工艺路线,理论分析了电铸电极材料电蚀性的影响因素,试验研究... 提升基于准LIGA工艺制作的微细电火花加工工具电极材料的耐电蚀能力,是准LIGAMicroEDM组合加工高深宽比三维微结构可靠实现的重要研究内容。论述了该组合加工的技术优势及其工艺路线,理论分析了电铸电极材料电蚀性的影响因素,试验研究了电沉积工艺参数和操作条件如添加剂种类及其添加量、电流密度、温度等对电铸铜工具电极电蚀能力的影响。结果表明,组合添加适量明胶和Cl-,在适当的电流密度和温度等工作条件下,电铸出的铜工具电极在微细电火花加工中表现出超强的耐电蚀能力,重量相对损耗为0.3%。 展开更多
关键词 微细电火花加工 电铸 准LIGA 电极损耗
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集肤效应对微细电火花加工的影响 被引量:7
13
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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微细电火花加工的底面轮廓模型及定长补偿方法 被引量:15
14
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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微细电火花加工圆柱电极的损耗研究 被引量:9
15
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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微细电火花加工中电极损耗机理的研究 被引量:7
16
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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微细电火花三维加工中电极损耗补偿新方法 被引量:16
17
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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特种微型机械加工技术 被引量:10
18
作者 李勇 郭旻 周兆英 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第3期287-291,共5页
综述微型机电系统/微型机械的三维形状加工及极限尺寸加工的研究开发现状。相对硅微细加工和LIGA工艺,不采用掩膜版的特种微细加工技术,如微细激光成型、微细电火花加工以及微细机械加工等近年来取得较大进展,在三维微小机械结... 综述微型机电系统/微型机械的三维形状加工及极限尺寸加工的研究开发现状。相对硅微细加工和LIGA工艺,不采用掩膜版的特种微细加工技术,如微细激光成型、微细电火花加工以及微细机械加工等近年来取得较大进展,在三维微小机械结构成型上有独到优势;同时扫描隧道显微加工技术的开发将微型机械向极限尺寸领域推进。微型机电系统/微型机械的长足发展有赖于融合已有先进技术和交叉学科思想的微型机械加工技术的进一步研究开发。 展开更多
关键词 微型机电系统 微型机械 微细加工 微细激光成型
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高频窄脉宽微细电火花加工用微能脉冲电源的研究 被引量:6
19
作者 张勇 赵航 +1 位作者 王振龙 赵万生 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第10期19-22,共4页
分析了微能脉冲电源的实现途径,采用开关管推挽工作原理设计出了具有高频窄脉宽的微细电火花加工用微能脉冲电源。并对具有陡上升沿和下降沿的高频脉冲电源工作时产生的电磁振荡现象的原因进行了深入的研究。在此基础上设计出的脉冲电... 分析了微能脉冲电源的实现途径,采用开关管推挽工作原理设计出了具有高频窄脉宽的微细电火花加工用微能脉冲电源。并对具有陡上升沿和下降沿的高频脉冲电源工作时产生的电磁振荡现象的原因进行了深入的研究。在此基础上设计出的脉冲电源最小脉宽可达100ns,较好地满足了微细电火花加工的需要。 展开更多
关键词 微细电火花 微能脉冲电源 高频窄脉宽 电磁振荡
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电蚀产物对微细电火花电极形状损耗影响的实验研究 被引量:6
20
作者 李晓鹏 王元刚 +2 位作者 刘宇 王慧 赵福令 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期1815-1822,1889,共9页
针对微细电火花加工技术特点,开展电极形状损耗形成机理的研究,设计了开放状态微细电火花加工实验方法,实现电蚀产物浓度的改变;通过实验对比不同加工状态下微细电火花加工电极形状损耗变化、工件表面微观形貌和重熔层情况,系统研究不... 针对微细电火花加工技术特点,开展电极形状损耗形成机理的研究,设计了开放状态微细电火花加工实验方法,实现电蚀产物浓度的改变;通过实验对比不同加工状态下微细电火花加工电极形状损耗变化、工件表面微观形貌和重熔层情况,系统研究不同电蚀产物浓度作用下电极形状损耗的影响规律;分析微细电极形状损耗的影响机制,总结内凹坑形状变化与电蚀产物的内在关系。研究成果为实现微细电极的形状控制提供了一定的实验及理论依据,达到了提升微细电火花加工质量和加工稳定性的目标。 展开更多
关键词 微细电火花加工 放电通道 电极形状损耗 电蚀产物
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