微细电火花放电通道自身磁场仿真研究

针对微细电火花加工中放电通道等离子体电流沿电极轴向产生较强的环向磁场问题,以放电等离子体理论和麦克斯韦方程为基础,基于假设,建立了放电通道自身磁场的物理模型。结合放电通道自身磁场形式和磁场分布的特点,从静磁场微分方程出发,给出了该物理模型的理论求解方法,并应用Ansoft Maxwell有限元分析软件,对微细电火花放电通道的磁场分布和磁场强度进行了仿真分析,得到了放电通道自身磁场特性的变化规律,以及微细电火花加工工艺参数对放电通道等离子体自身磁场强度的影响规律。     

电火花微细加工的工艺研究

本文以工艺试验为基础，结合电火花放电机理、固体材料的传热理论，研究了微能脉冲放电波形与加工表面形貌的关系及脉冲能量在工件与电极上的分配。     

微细电火花加工用脉冲电源技术的基础研究

在微细电火花加工中，使用RC放电回路容易得到数十至数百纳秒的窄脉宽电流，但RC放电回路由于向电容器充电所需时间而不能得到很高的放电频度，严重影响其加工效率。为此，本研究开发了微细电火花加工用晶体管式脉冲电源，并对其加工特性进行了评价，找出了适合于微细电火花加工的晶体管式脉冲电源。实验结果表明，自振式晶体管脉冲电源因其加工速度慢并不适于微细放电加工。通过开发等脉宽晶体管脉冲电源，可实现脉宽80ns的放电电流，与传统的RC放电回路相比，加工速度可提高2至3倍。     

电火花微细加工

<正> 1 前言 电火花加工显得比较特殊的地方是加工时金属的去除量主要是由各电气参数决定的。而电气参数可调范围很广。若想获得很小的切深,只须减小放电脉冲能量。即减小放电脉冲的电流值与脉冲宽度,这是很容易办到的。故电火花加工很适于用来进行微细加工。     

微细电火花加工中放电参数高速采集系统的研究

设计了一个用于微细电火花加工控制中放电参数检测的高速数据采集系统，对其硬件电路进行了分析和讨论，并给出了软件说明。     

电火花微细加工的工艺研究

本文以工艺试验为基础，结合电火花放电机理、固体材料的传热理论，研究了微能脉冲放电波形与加工表面形貌的关系及脉冲能量在工件与电极上的分配。     

微细电火花加工技术及其应用

介绍了微细电火花加工技术的原理、特点及最新研究成果，简述了微细电火花加工技术的应用及发展趋势。     

冷等离子体射流中微细电火花加工特性研究

采用晶体管脉冲电源,在氧气辅助氮气等离子体射流、氮氧混合等离子体射流及外部压缩空气辅助氮气等离子体射流等不同冷等离子体介质中进行了微细电火花加工特性的实验研究,以期确定加工过程稳定的工艺条件,达到提高加工效率和加工质量的目的。在氧气辅助氮气等离子体射流实验中发现,随着氧气流量的增加,材料去除速度和表面粗糙度值均有增大趋势;采用压缩空气辅助氮气等离子体射流的电火花加工在表面质量、边缘质量方面均优于氧气辅助氮气等离子体射流加工。     

横轴布局微细电火花加工机床

介绍了作者研制的微细电火花加工实验样机及部分实验结果。该机床采用横轴布局的主轴结构；应用了先进的线电极电火花磨削法制作微细轴；采用了驰张式微能放电电源；以去离子水作为加工工作液。经实验，加工出了部分微细轴和微孔。     

微细电火花加工多模式脉冲电源的研究

根据微细电火花加工的特点及其对脉冲电源的要求,设计了以单片机和FPGA为控制核心的多模式微细电火花脉冲电源.介绍了该脉冲电源关键回路的实现方法,实验研究表明该电源可实现多种形式的脉冲放电加工.     

低电压下微能RC脉冲电源放电波形研究

RC脉冲电源是微细电火花加工中常用的电源,低开路电压下的微能RC脉冲电源可实现更加微细和精密的电火花加工.针对低开路电压下的微能RC脉冲电源放电波形进行观测,对不同充电电容和开路电压下的充电电容两端电压、放电间隙两端电压及放电回路的电流波形进行了对比和分析.研究发现:由于回路中寄生参数的影响,充电电容两端电压与放电间隙...     

微细电火花加工损耗补偿的研究

针对三维微细结构的微细电火花加工,应用等损耗理论,采用分层加工的方法,建立了单道单层加工时底面形状随电极损耗而变化的轮廓模型,在此基础上,提出电极损耗适时补偿的方法.实验测定了钨电极加工不锈钢的损耗率,应用适时补偿方法加工得到的单层单道窄槽的尺寸精度良好.     

微喷部件阵列孔电火花加工工艺试验研究

比较各种微细阵列孔的电火花加工方法,分析了单电极加工微细阵列孔方法的优点。以去离子水作为工作液,在已研制成功的微喷部件阵列孔电火花加工机床上进行单电极加工微细阵列孔的工艺试验,研究电源参数对微细阵列孔的孔径一致性、加工效率及电极损耗的影响规律。优化微细阵列孔加工的电参数,实现稳定的一次性加工256个直径小于50μm、偏差小于2μm的微细阵列孔。     

精微电火花加工多模式实验装置的设计

针对精微电火花加工原理的实验研究,设计了一套用于精微电火花加工实验的多模式装置。该装置主要基于STM32系列微控制器,设计了RC脉冲、等频率脉冲、等电流宽度脉冲3种脉冲电源模式和峰值电压检测、峰值电流检测、击穿延时检测3种间隙状态检测模式。整体电路结构较简单,扩展性好,且能灵活切换各种模式,其最小脉冲宽度设计值为100ns。     

组合式微细电火花电极制作工艺试验研究

针对块电极磨削效率高和线电极磨削(WEDG)精度高的优点,采用块电极磨削和线电极磨削相结合的方法,在多模式脉冲电源下制定了块电极磨削作为粗磨削、线电极磨削作为中、精磨削的微细电火花电极制作工艺流程。采用去离子水作为工作液,分别对块电极磨削和线电极磨削进行了电源模式和电参数试验,分析试验结果,总结出一组适合于粗、中、精磨削的电参数组合,研究出一套加工效率高、精度高且直径一致性高的电极制作工艺方法。并通过试验验证了该工艺方法能稳定加工出长径比大于16的微细电极,利用其加工出了256个直径小于50μm、直径偏差在2μm内的微细阵列孔。     

微细电火花加工放电凹坑形成及其表面变质层特性的分子动力学模拟研究

为从微观角度研究电火花加工蚀除机制,利用分子动力学方法,基于改进的能量输入方式,采用膨胀的高斯热源模型模拟电火花加工中放电通道的热作用,对微细电火花加工放电凹坑的形成过程和由熔融再凝固层及热影响层组成的表面变质层特性进行了仿真研究。     

去离子水中N型硅的微细电火花加工工艺实验

对去离子水中N型硅的微细电火花加工工艺进行了实验研究,分别在加工效率、电极损耗、表面粗糙度等方面与煤油工作液中N型硅的加工进行了对比.通过大量的实验研究得出：在相同的电参数下,与煤油工作液中加工实验相比,以去离子水为工作液介质时微细电火花加工N型硅的加工效率更高,其工件表面粗糙度值基本相当,且其放电加工过程非常稳定,可知微细电火花加工N型硅时,去离子水是一种较好的工作液介质.     

微细电火花加工参数对加工孔径影响的试验研究

微细电火花加工因电极间的间隙越小,加工废屑和热量排出难度增大,会出现扩孔量,降低孔直径尺寸精度。本试验设计了两组试验研究加工电参数对扩孔量的影响,并对试验结果进行分析,得出各参数对扩孔量影响大小的结论,并确定合适的加工参数为:I=0.5A、U=90V、Ton=2μs、Toff=6μs。