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放电加工技术在航空航天制造中的应用 被引量：7
1
作者 赵万生 康小明 +4 位作者 顾琳 奚学程 张亚欧 胡静 赵福春 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期32-46,共15页
为获得更高的服役性能,航空航天领域大量采用高性能材料和复杂结构,这些都给制造技术带来巨大挑战。作为最为成熟、应用最为广泛的特种加工方法——放电加工(EDM)技术具有非接触、无切削力、加工性能不受材料强度、韧性、硬度、刚度等... 为获得更高的服役性能,航空航天领域大量采用高性能材料和复杂结构,这些都给制造技术带来巨大挑战。作为最为成熟、应用最为广泛的特种加工方法——放电加工(EDM)技术具有非接触、无切削力、加工性能不受材料强度、韧性、硬度、刚度等机械性能影响的特点,在航空航天产品特别是发动机产品中被广泛采用。重点介绍航空航天制造领域中放电加工技术国内外的相关研究进展及成功应用案例。另外,随着智能制造技术的发展并迅速渗透到航空航天制造领域,国内放电加工智能制造技术解决方案不断涌现,对几个典型的放电加工智能制造系统解决方案进行了介绍。 展开更多
关键词 放电加工技术 电火花成形加工 电火花线切割加工 小孔高速电火花加工 电弧放电加工
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闭式整体叶盘成组电极高效电弧成形加工技术 被引量：4
2
作者 贾雨超 迟关心 +2 位作者 张昆 张甲 王振龙 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期285-295,共11页
带叶冠的闭式整体叶盘可为液体火箭发动机涡轮泵、航空涡轮发动机等产品提供优异性能,但更高的加工难度也成为制约加工成本和生产能力的瓶颈。目前通常采用电火花加工、电化学加工工艺加工该类开敞性不足的闭式流道,主要问题在于加工效... 带叶冠的闭式整体叶盘可为液体火箭发动机涡轮泵、航空涡轮发动机等产品提供优异性能,但更高的加工难度也成为制约加工成本和生产能力的瓶颈。目前通常采用电火花加工、电化学加工工艺加工该类开敞性不足的闭式流道,主要问题在于加工效率较低,制造成本昂贵。为此,提出一种使用成组电极在大电流、长脉宽放电条件下进行多流道并行开粗加工的高效电弧加工方法。首先分析了高效电弧放电加工对成组电极设计的要求,提出一种具有内冲液结构的多头成组电极设计方法,然后借助流体仿真工具对电极内部冲液通道的分流结构进行了优化设计。通过试制一款闭式整体叶环,对该方法实际效果进行了验证,测算了加工过程的材料去除率、电极损耗率。结果显示,与此前提出的单头电极电弧加工相比,使用该成组电极后材料去除率提高了62.9%。得益于更高的材料去除率和更少的辅助操作,同款叶盘的开粗用时缩短为常规电火花加工工艺的8.7%。 展开更多
关键词 电弧 放电加工 电极 设计 整体式 涡轮叶盘 材料去除率
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高效放电加工技术研究现状 被引量：2
3
作者 邱明波 俞晓春 《航空制造技术》 2017年第3期46-55,共10页
电火花加工技术经过多年的发展,已经成为一门成熟且不可或缺的加工方法,新工艺、新方法和新装备层出不穷,如何提高加工效率一直是人们所关注的焦点。电火花加工过程中,为防止对工件产生损伤,要避免电弧放电,通过各种工艺手段提高加工效... 电火花加工技术经过多年的发展,已经成为一门成熟且不可或缺的加工方法,新工艺、新方法和新装备层出不穷,如何提高加工效率一直是人们所关注的焦点。电火花加工过程中,为防止对工件产生损伤,要避免电弧放电,通过各种工艺手段提高加工效率的效果不明显。通过有效控制电弧通断,利用电弧弧柱极高的能量去除材料,可以极大地提高放电加工效率,是近年来研究高效放电加工的一个新方向。另外,放电烧蚀加工利用电火花放电作为诱导能量,控制金属基体与通入的氧气燃烧产生化学能用于蚀除工件,该能量远远大于脉冲电源的能量,是高效放电加工的另外一个新方向。放电烧蚀加工辅以其他方法形成复合加工,对已烧蚀表面进行优化处理,可以实现高加工效率的同时获得良好的表面质量。综述了电火花加工、电弧加工和放电烧蚀加工技术在高效加工方面的研究现状。 展开更多
关键词 高效加工 电火花加工 电弧加工 放电烧蚀加工
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高速电弧放电加工机床脉冲电源的设计与实验研究
4
作者 刘美华 蒋毅 +2 位作者 安伟 高忠峰 赵万生 《电加工与模具》 2019年第2期68-72,共5页
针对高速电弧放电加工对脉冲电源的要求,设计了一种基于PS-ZVZCS、结合ARM单片机控制及保护电路的脉冲电源,能稳定输出脉宽参数可调的大电流脉冲,峰值电流达500 A以上。通过对主电路的仿真分析与元器件参数优化获得理想输出,并制作样机... 针对高速电弧放电加工对脉冲电源的要求,设计了一种基于PS-ZVZCS、结合ARM单片机控制及保护电路的脉冲电源,能稳定输出脉宽参数可调的大电流脉冲,峰值电流达500 A以上。通过对主电路的仿真分析与元器件参数优化获得理想输出,并制作样机进行实验验证,结果表明:该电源能输出电流5～500 A、频率0～200 Hz可调的脉冲,并可在加工过程中通过实时监测电源工作状态对其进行控制与保护,为高速电弧放电加工机床的研究提供了重要基础。 展开更多
关键词 电弧放电加工 脉冲电源 软开关
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面向电弧放电加工的旋转冲液夹具模态分析及结构优化研究
5
作者 王庆 谢习华 张立斌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期992-997,共6页
根据电弧放电加工过程利用高速冲液流场对电弧进行有效控制的工作原理,设计了一套用于实现高速内冲液功能的旋转冲液夹具。旋转冲液夹具的动态特性对电弧放电加工的加工性能具有明显影响,因此,采用ANSYS有限元分析软件对冲液夹具进行模... 根据电弧放电加工过程利用高速冲液流场对电弧进行有效控制的工作原理,设计了一套用于实现高速内冲液功能的旋转冲液夹具。旋转冲液夹具的动态特性对电弧放电加工的加工性能具有明显影响,因此,采用ANSYS有限元分析软件对冲液夹具进行模态仿真分析。仿真结果表明,冲液夹具在工作时会出现沿某些方向的剧烈振动,导致弹性部件发生较大的变形。分析仿真结果可知,通过改进材料属性和几何模型,可以减小弹性部件的振动变形,最终实现旋转冲液夹具的结构优化。 展开更多
关键词 电弧放电加工 旋转冲液夹具 动态特性 模态分析 结构优化
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电弧放电加工中爆炸声波的检测与研究
6
作者 陈吉朋 何国健 顾琳 《电加工与模具》 2020年第6期32-35,共4页
电弧放电加工采用高能量密度的电弧等离子体热源实现材料的高效去除,电弧放电加工伴随的较强爆炸声至今尚未得到有效研究。基于阵列式声波传感器搭建的检测平台,对电弧放电加工伴随的爆炸声波开展检测与分析。结果表明,爆炸声波的产生... 电弧放电加工采用高能量密度的电弧等离子体热源实现材料的高效去除,电弧放电加工伴随的较强爆炸声至今尚未得到有效研究。基于阵列式声波传感器搭建的检测平台,对电弧放电加工伴随的爆炸声波开展检测与分析。结果表明,爆炸声波的产生可能与等离子体通道的形成及金属材料的熔融爆炸碎化有关,这对进一步探索电弧放电加工机理具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 电弧放电加工 爆炸声波 等离子体通道 熔融爆炸碎化
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管坯冷定心孔电火花加工系统设计及工艺研究 被引量：1
7
作者 张芸 潘跃 侯建国 《机电工程》 CAS 2010年第9期61-64,共4页
针对消除轧管过程中"铁耳子"的管坯冷定心孔加工问题,提出了一种基于碳弧气刨技术、弧压反馈控制技术和交流伺服技术的解决方法,即管坯冷定心孔电火花加工工艺,给出了EDMCD的具体工艺参数,并完成了系统设计。该方法利用铁碳... 针对消除轧管过程中"铁耳子"的管坯冷定心孔加工问题,提出了一种基于碳弧气刨技术、弧压反馈控制技术和交流伺服技术的解决方法,即管坯冷定心孔电火花加工工艺,给出了EDMCD的具体工艺参数,并完成了系统设计。该方法利用铁碳电极间高温电弧快速钻孔,以实时弧压检测反馈的交流伺服控制策略实现具体加工工艺。研究结果表明,该加工工艺可以有效地提高不同材质管坯冷定心孔的加工效率和表面质量,较好地解决"铁耳子"问题。目前,该系统已成功应用于生产实际,并实现了钢坯后端冷定心孔的在线加工。 展开更多
关键词 管坯冷定心 碳弧气刨 电火花加工 弧压反馈 伺服控制
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基于PMAC的高速电弧放电加工控制系统设计 被引量：1
8
作者 范圣耀 蒋毅 +1 位作者 安伟 刘美华 《机床与液压》 北大核心 2020年第22期95-99,共5页
针对高速电弧放电加工方法对机床加工设备的需求,基于PMAC运动控制器,开发一套高速电弧放电加工机床控制系统。该控制系统以工控机作为控制中心,采用满足高速电弧放电加工需求的功能控制软件;伺服控制平台采用PMAC运动控制器,以达到精... 针对高速电弧放电加工方法对机床加工设备的需求,基于PMAC运动控制器,开发一套高速电弧放电加工机床控制系统。该控制系统以工控机作为控制中心,采用满足高速电弧放电加工需求的功能控制软件;伺服控制平台采用PMAC运动控制器,以达到精确控制运动目的;以QT系统进行人机交互,并控制伺服运动系统、冲液系统和电源系统等完成其控制功能。通过制作系统控制柜与调试,得出设计的系统满足高速电弧放电加工需求。这为高速电弧放电加工方法的研究提供了参考。 展开更多
关键词 高速电弧放电加工 控制系统 工控机 PMAC运动控制器
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