电源类型对短电弧-电化学复合加工放电凹坑影响研究

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作者 胡国玉 王家豪 +2 位作者 周建平 张晟晟 付斐 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第1期41-47,共7页

放电凹坑大小影响着加工表面形貌的一致性,放电凹坑的凸起高度及凹坑表面的重铸层对加工表面质量有重要影响。文章基于短电弧-电化学复合加工方法,在直流与脉冲两种常用电源类型下对钛合金TC4进行单次放电实验,分析两种电源类型下的短电... 放电凹坑大小影响着加工表面形貌的一致性,放电凹坑的凸起高度及凹坑表面的重铸层对加工表面质量有重要影响。文章基于短电弧-电化学复合加工方法,在直流与脉冲两种常用电源类型下对钛合金TC4进行单次放电实验,分析两种电源类型下的短电弧-电化学复合加工单次放电凹坑尺寸及影响规律;结合单次放电凹坑实验所采集到的波形与电弧放电过程仿真模型对电弧放电过程的等离子体放电通道变化进行研究。研究结果发现,直流与脉冲放电凹坑的尺寸与影响规律差异与电弧的断弧方式有关,不同的断弧方式对等离子体放电通道产生影响,直流电弧倾向于通过流体介质运动和极间距离改变进行断弧,而脉冲电弧通过脉冲后沿电压变化和极间距离改变进行熄弧。这两种断弧方式不仅影响了凹坑的尺寸形貌,也影响了断弧后的电化学腐蚀效果。 展开更多

关键词 短电弧-电化学复合加工 电源类型 放电凹坑 放电波形 断弧方式

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碳纤维增强复合材料的单脉冲放电凹坑特性研究 被引量：1

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作者 杨晓冬 黄潇南 《航空制造技术》 2017年第3期16-19,共4页

通过单脉冲放电试验对碳纤维增强复合材料(CFRP)的放电凹坑特性进行了试验研究,发现不同碳纤维排布方向上放电凹坑形状和个数不同,电极与碳纤维垂直时出现多个凹坑的概率高达86%,并分析了多个放电凹坑产生的原因。

关键词 电火花加工 碳纤维增强复合材料 放电凹坑

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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 被引量：1

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作者 冯慧慧 杨晓冬 《电加工与模具》 2015年第3期16-20,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 微细电火花加工 分子动力学 放电凹坑 热影响层 熔融再凝固层

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高频脉冲微细电火花加工放电通道形成过程(英文) 被引量：2

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作者 刘宇 王津 +1 位作者 王元刚 赵福令 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2011年第4期353-361,共9页

研究了微细电火花加工中,高频电磁场形成的强磁力箍缩效应对加工过程中放电通道扩张及放电通道位形变化的影响。计算了高频电磁场作用下,放电通道中带电粒子所受洛伦兹力的变化情况。通过理论分析与实验研究,推测了放电通道的形成过程,... 研究了微细电火花加工中,高频电磁场形成的强磁力箍缩效应对加工过程中放电通道扩张及放电通道位形变化的影响。计算了高频电磁场作用下,放电通道中带电粒子所受洛伦兹力的变化情况。通过理论分析与实验研究,推测了放电通道的形成过程,认为在高频电磁场中,放电通道在强磁力箍缩效应作用下产生的通道直径减小、能量密度增大等变化是微细电火花加工表面出现的一系列特殊现象的重要原因。 展开更多

关键词 微细电火花加工 放电通道 高频电磁场 磁力箍缩 放电凹坑

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高电阻电极对微细电火花放电加工影响的研究 被引量：4

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作者 何春华 刘秀云 杨从斌 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第2期237-241,共5页

微细电火花放电加工过程中,由于单位脉冲放电的材料去除率(放电凹坑直径)决定了最小加工尺寸以及微细电火花加工的加工表面粗糙度,所以减少单位脉冲放电的材料去除率具有重要作用。为达到此目的,采用具有高电阻材料如单晶硅作为工具电... 微细电火花放电加工过程中,由于单位脉冲放电的材料去除率(放电凹坑直径)决定了最小加工尺寸以及微细电火花加工的加工表面粗糙度,所以减少单位脉冲放电的材料去除率具有重要作用。为达到此目的,采用具有高电阻材料如单晶硅作为工具电极。分析结果显示,随着工具电极电阻提高,放电电流峰值逐渐降低,脉冲放电时间增加,放电能量减小。另外,研究并测试了硅电极加工不锈钢工件时电阻值对工件表面放电凹坑直径的影响。实验结果表明当硅工具电极电阻值提高时,放电凹坑直径逐渐降低;并达到最小值0.5μm;同时降低了工件表面粗糙度值0.03μm;提高了表面加工质量。 展开更多

关键词 微细电火花放电加工 材料去除率 放电凹坑 电阻 表面粗糙度

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Ti-6Al-4V短电弧铣削加工热源的有限元分析 被引量：1

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作者 仇未星 周建平 +2 位作者 许燕 胡国玉 陈小康 《机床与液压》 北大核心 2023年第1期147-151,共5页

为确定短电弧铣削加工的热源,选取高斯热源和均匀热源,以Ti-6Al-4V为工件材料,分别建立两种热源下的三维短电弧单凹坑有限元仿真模型。开展单脉冲实验,分析采集的电压、电流波形;观看高速摄像机拍摄的照片;对比超景深拍摄的单个凹坑尺... 为确定短电弧铣削加工的热源,选取高斯热源和均匀热源,以Ti-6Al-4V为工件材料,分别建立两种热源下的三维短电弧单凹坑有限元仿真模型。开展单脉冲实验,分析采集的电压、电流波形;观看高速摄像机拍摄的照片;对比超景深拍摄的单个凹坑尺寸、三维形貌、轮廓曲线,得出高斯热源更适合短电弧铣削加工。并在确定热源的基础上截取三维凹坑的二维截面,证明所建立的高斯热源模型是可靠的,能比较准确地模拟短电弧铣削放电凹坑形成过程。 展开更多

关键词 短电弧铣削加工 高斯热源 均匀热源 放电凹坑

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基于热学仿真的微细电火花加工表面形貌预测 被引量：3

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作者 高德东 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第11期49-53,共5页

根据热传导基本理论和微细电火花加工的实际情况,建立起微细电火花加工的热传播模型。采用ANSYS分析软件,基于有限元方法对P+硅和45钢两种材料单脉冲放电情况的温度场进行了数值模拟,分析了微细电火花铣削加工中表面粗糙度与放电能量之... 根据热传导基本理论和微细电火花加工的实际情况,建立起微细电火花加工的热传播模型。采用ANSYS分析软件,基于有限元方法对P+硅和45钢两种材料单脉冲放电情况的温度场进行了数值模拟,分析了微细电火花铣削加工中表面粗糙度与放电能量之间的关系。结果表明,微细电火花仿真能够很好地模拟放电凹坑的温度场分布,进而预测加工表面形貌。 展开更多

关键词 微细电火花 热学仿真 温度场 放电凹坑

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气中电火花加工颗粒增强金属基复合材料的有限元分析

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作者 陈日 郭钟宁 +5 位作者 刘江文 陈从桂 刘全军 陈伟 陈砚才 陈少伟 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2015年第11期58-63,共6页

根据傅里叶热传导理论,建立了气中电火花放电加工颗粒增强金属基复合材料的二维有限元仿真模型。利用有限元软件ANSYS分别采用高斯热源模型和均匀热源模型对单脉冲放电加工金属基复合材料的温度场进行数值模拟。根据温度场的分布情况,... 根据傅里叶热传导理论,建立了气中电火花放电加工颗粒增强金属基复合材料的二维有限元仿真模型。利用有限元软件ANSYS分别采用高斯热源模型和均匀热源模型对单脉冲放电加工金属基复合材料的温度场进行数值模拟。根据温度场的分布情况,对比分析了在两种不同热源模型下放电凹坑的形貌、直径和深度,并与实验结果进行比较,结果表明,与高斯热源模型相比,均匀热源模型能较好地预测单脉冲放电加工金属基复合材料的放电凹坑特征。根据电火花加工金属基复合材料的特点,对均匀热源模型中所采用的放电通道半径进行了修正,结果表明,修正后的模型能够比较准确地模拟单脉冲放电加工金属基复合材料放电凹坑的几何特征。 展开更多

关键词 电火花加工 放电凹坑 温度场 ANSYS软件 金属基复合材料

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碳纤维增强复合材料电火花加工温度场仿真及材料蚀除机理研究 被引量：2

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作者 何振丰 杨晓冬 《电加工与模具》 2018年第3期8-11,共4页

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有高比强度、高比刚度和高硬度等优异特性,但由于该材料的特殊性质,采用传统的切削加工会出现分层、开裂、毛刺等加工缺陷。电火花加工技术适合加工难加工材料,具有加工CFRP的可行性。通过对CFRP进行单脉冲... 碳纤维增强复合材料(CFRP)具有高比强度、高比刚度和高硬度等优异特性,但由于该材料的特殊性质,采用传统的切削加工会出现分层、开裂、毛刺等加工缺陷。电火花加工技术适合加工难加工材料,具有加工CFRP的可行性。通过对CFRP进行单脉冲放电温度场仿真研究,分析其放电蚀除机理。结果表明:放电凹坑形貌与加工方向有关,当加工方向与碳纤维平行时,放电凹坑呈圆形且深度较深;当加工方向与碳纤维垂直时,放电凹坑呈椭圆形且深度较浅;此外,放电蚀除过程中受热区域的树脂材料蚀除较多,而碳纤维则会残留并裸露在放电凹坑表面。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 电火花加工 温度场 放电凹坑 碳纤维

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微细电火花加工过程分析及仿真 被引量：2

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作者 李宁海 《青海大学学报（自然科学版）》 2008年第3期41-43,49,共4页

根据热传导基本理论和微细电火花加工的实际情况,建立起微细电火花加工的有限元分析模型;采用ANSYS分析软件,基于不同的热源模型对单脉冲放电情况的温度场进行了数值模拟,并利用仿真结果研究了单脉冲放电的表面粗糙度和材料去除率与放... 根据热传导基本理论和微细电火花加工的实际情况,建立起微细电火花加工的有限元分析模型;采用ANSYS分析软件,基于不同的热源模型对单脉冲放电情况的温度场进行了数值模拟,并利用仿真结果研究了单脉冲放电的表面粗糙度和材料去除率与放电能量的关系。 展开更多

关键词 微细电火花 热过程 温度场 放电凹坑 仿真

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电火花成形加工的缺陷

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作者 薄鑫涛 《热处理》 CAS 2019年第1期18-18,共1页

1表面粗糙度(表面会存在放电凹坑)(1)单个脉冲能量:能量越大,放电凹坑既大又深,恶化粗糙度。⑵与材质有关:熔点高的材料在相同能量加工的表面粗糙度比熔点低的好,但其加工速度会降低。2表面出现变质层由于瞬时高温和冷却,工件表层发生... 1表面粗糙度(表面会存在放电凹坑)(1)单个脉冲能量:能量越大,放电凹坑既大又深,恶化粗糙度。⑵与材质有关:熔点高的材料在相同能量加工的表面粗糙度比熔点低的好,但其加工速度会降低。2表面出现变质层由于瞬时高温和冷却,工件表层发生很大的变化,表现为:(1)熔化层:树枝状的淬火铸态组织,随脉冲能量的增大而变厚,一般不超过0.1mm。(2)热影响层:淬火钢在再淬火区、高低温回火区;未淬火钢,主要在淬火区,淬火钢的热影响区比未淬火钢大。 展开更多

关键词 电火花成形加工 表面粗糙度 脉冲能量 缺陷 放电凹坑 热影响区 淬火钢 加工速度

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基于电参数的GH4099短电弧铣削加工工艺研究

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作者 张化平 仇未星 +3 位作者 周建平 王翔 唐小强 周建桂 《制造技术与机床》 2024年第5期101-106,共6页

短电弧铣削加工作为一种新的放电加工技术,本质上是一种热加工,其对镍基高温合金的加工具有很大优势。为探究短电弧铣削加工GH4099最优电参数工艺组合,创造性建立了GH4099短电弧铣削加工放电凹坑数值模拟模型,研究了电压、频率和占空比... 短电弧铣削加工作为一种新的放电加工技术,本质上是一种热加工,其对镍基高温合金的加工具有很大优势。为探究短电弧铣削加工GH4099最优电参数工艺组合,创造性建立了GH4099短电弧铣削加工放电凹坑数值模拟模型,研究了电压、频率和占空比对放电凹坑形貌的影响规律,得出GH4099加工的最优电参数:30 V、1 kHz、60%,并通过设计实验,验证该参数加工下的工件材料去除率以及表面质量。这不仅可以实现GH4099材料的高效加工,而且能促进短电弧热加工理论的完善。 展开更多

关键词 短电弧铣削加工 热加工 镍基高温合金 放电凹坑

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