电加工与模具

 

2023年04期目次

综述专稿

  • 陶瓷基复合材料超声辅助磨削力建模的研究进展

    董志刚;王中旺;康仁科;马浩南;鲍岩;

    超声辅助磨削技术在加工陶瓷基复合材料时具有磨削力小和加工质量高、精度高、效率高等优势。磨削力是影响材料去除量、加工精度和加工质量的关键要素，准确预测磨削力对优化超声辅助磨削陶瓷基复合材料加工工艺具有重要意义。综述了超声辅助磨削加工陶瓷基复合材料的磨削力预测模型发展现状，详细介绍经验建模法、解析建模法以及有限元分析建模法三种典型磨削力建模方法并分析其优缺点，最后对磨削力的影响因素及未来研究作了讨论、总结和展望。

    2023年04期 No.376 1-12+19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1633K]

电火花加工

  • 模块化六轴电火花小孔机数控系统开发

    罗学科;刘家豪;刘建勇;李殿新;李龙;寇鹏远;

    针对电火花加工装备的智能化和兼容性，以模块化理念设计了一种基于微软Windows操作系统和“腾讯通”RTX平台的开放式六轴数控系统。通过模块化封装不同数字采集板卡的驱动程序，提高系统的适配能力。基于指令集同步解析方法，设计了数控程序解析器，实现了数控程序的高效解析。结果表明：模块化的系统架构降低了各功能间的功能耦合，提高了系统稳定性与抗干扰能力；基于航空叶片加工试验和群孔加工试验的结果，该六轴数控系统具备良好的可行性和可靠性。

    2023年04期 No.376 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K]

  • 摇动辅助的混粉电火花深微小孔加工研究

    高聪明;刘文;陈烨;夏恒;余祖元;

    提出了一种摇动辅助的混粉高速电火花加工深微小孔的方法，探究了不同混粉粒径、不同浓度混粉溶液条件下，摇动辅助对电火花加工深微孔时的孔入口与出口直径差、材料去除率、电极相对损耗率、表面粗糙度和重铸层厚度的影响。结果表明：与无摇动辅助的情况相比，摇动辅助加工减小了深微孔的入、出口直径差，显著降低了孔的锥度；同时增大了材料去除率、降低了电极相对损耗率；虽然表面粗糙度和重铸层厚度略微增大，但整体加工效果得到改善。

    2023年04期 No.376 20-29+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 2277K]

  • 电火花线切割加工拐角误差控制方法

    张旭东;邓聪;刘志东;张翼;王烜;

    单向走丝电火花线切割机床采用各种拐角控制策略使塌角尺寸大幅减小，往复走丝电火花线切割目前主要是在拐角处设置简单的程序或措施以减小拐角误差。通过对电火花线切割拐角误差成因的分析，介绍了单向走丝电火花线切割拐角误差的控制方法（能量控制法、轨迹控制法、实时检测修正法与人工智能技术应用）和往复走丝电火花线切割常用的拐角误差控制方法。通过了解拐角误差的产生原因和处理方法，从而在生产实践中选择适当的方法以减小拐角误差，有助于对该问题进行进一步研究。

    2023年04期 No.376 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K]

信息动态

  • 全国特种加工机床标准化技术委员会六届五次会议在银川召开

    <正>2023年7月13-16日，全国特种加工机床标准化技术委员会（SAC/TC161）六届五次会议在银川市召开。标委会委员与观察员、相关行业专家及标准起草单位代表等八十余人参加了会议。标委会主任委员、苏州电加工机床研究所有限公司党委书记吴强为大会致辞，并为新聘委员颁发了委员证书。随后，王应秘书长作了标委会工作总结与计划的报告，并提请全体委员审议。

    2023年04期 No.376 35页 [查看摘要][在线阅读][下载 929K]

电化学加工

  • 涡轮叶片簸箕形气膜孔电解加工试验研究

    王武辉;徐正扬;耿天宇;

    随着航空发动机性能要求的不断提升，涡轮叶片气膜冷却孔的加工要求越来越高。为实现异形气膜孔的高效、无重铸层加工，以簸箕形气膜孔为研究对象开展了电解加工试验，分析了阴极进给速度、加工电压和占空比对电解加工质量的影响。经参数优化与试验验证，所加工簸箕形气膜孔的前倾角和扩张角误差小于0.3°、侧壁锥度误差小于2°、圆角半径小于130μm、底面粗糙度小于Ra1.1μm。

    2023年04期 No.376 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K]

  • 光催化辅助射流电解加工SiCp/Al实验研究

    吴思怡;王锋;康小明;

    采用紫外光照射电解液槽及工件表面的方式，进行了SiC_p/Al的光催化辅助射流电解加工实验。光催化作用产生的羟基自由基·OH与SiC颗粒发生化学反应生成硬度较低且结合力较弱的SiO_2层，SiO_2层和金属铝基体分别被带有TiO_2磨粒的射流冲刷去除与电化学阳极溶解去除，实现了金属铝基体和SiC颗粒的同步去除。首先通过测量氧化还原电位，优选出TiO_2质量浓度4 g/L、H_2O_2体积分数3%的NaNO_3电解液，然后进行了传统射流电解加工与光催化辅助射流电解加工的侧壁轮廓与表面质量对比。结果表明，光催化辅助射流电解加工能够明显抑制加工凹坑边缘表面的杂散腐蚀，对凹坑加工具有较好的定域性与表面质量。

    2023年04期 No.376 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K]

激光加工及增材制造

  • 激光制孔对热障涂层热震失效的影响分析

    梁蕾蕾;郭嘉盛;叶云霞;

    激光制孔应用于航空发动机叶片气膜孔制备，具有效率高、无材料选择性的优势，但是目前针对激光制孔诱导的裂纹、重铸层等对热障涂层服役的性能影响的研究并不深入。通过毫秒、飞秒激光对带热障涂层的GH4169镍基高温合金试样进行制孔，然后在1150℃的高温下进行抗热震性能测试。结果表明：激光制孔诱导裂纹是导致陶瓷层剥落的重要因素，其与陶瓷层内部裂纹共同作用导致陶瓷层剥落，而孔侧壁重铸层内部裂纹会导致重铸层剥落。毫秒激光制孔存在大量裂纹和较厚重铸层，而飞秒激光制孔孔壁裂纹相对较少，孔壁无明显重铸层，试样表现出更优异的抗热震性能。

    2023年04期 No.376 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K]

  • 基于转移脉冲火花放电通道的金属悬垂结构无支撑熔丝增材成形研究

    庄津;段晓明;杨海欧;杨晓冬;

    针对电弧熔丝增材制造过程中高水平热输入带来的成形过程不稳定、微观组织不精细以及拉伸强度较低等问题，提出了一种以脉冲火花放电通道为热源的新型金属增材制造方法，此法火花放电通道形成在エ具电极与金属丝材之间，之后膨胀并转移至工具电极和成形件之间，有效降低了成形过程中的热输入。通过将该法应用于悬垂结构的无支撑成形，以倾斜角为45°的单元杆为研究对象，研究了放电电流、脉冲宽度、脉冲间隔、送丝速度和扫描速度对成形精度和形貌的影响，进而成功实现了倾斜角为0°～90°细长杆及体心立方点阵结构的无支撑增材制造。

    2023年04期 No.376 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K]

超声及复合特种加工

  • 液中喷气烧蚀-电解复合铣削加工研究

    周顺程;刘志东;岳修雷;冯子龙;

    针对放电诱导烧蚀铣削加工表面变质层较厚的缺陷，提出了液中喷气烧蚀-电解复合铣削加工方法。研究了该方法的加工机理和特点，结果表明：该加工方法可减少表面变质层，尤其是减少表面熔化凝固层的厚度；该方法适合深窄槽加工，得到的材料去除率是电火花铣削加工深窄槽时的11.8倍。针对液中喷气烧蚀-电解复合铣削加工深窄槽斜度过大的问题，提出了电极侧壁绝缘方法，进行了深径比35的深窄槽加工，加工后的深窄槽斜度为0.003，保障了深窄槽加工精度。

    2023年04期 No.376 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1638K]

  • 涡轮叶片气膜孔磁力研磨光整加工试验研究

    王焕琴;耿军儒;马小刚;朱红钢;

    气膜孔质量是航空燃气涡轮发动机中涡轮叶片表面质量的重要评价指标之一，直接影响涡轮发动机的工作效率。针对目前国内外制造涡轮叶片气膜孔过程中存在的毛刺、熔融层积瘤等问题，引入磁针磁力研磨工艺对气膜孔进行后处理，并以磁针直径、磁针长度、磁极转速以及磁针质量为变化因素，以叶片气膜孔周边表面粗糙度和叶片气膜孔质量及孔棱边倒圆程度为指标参数，通过试验分析变化因素与指标参数之间的规律。结果表明：磁针磁力研磨工艺能有效去除涡轮叶片气膜孔周边毛刺及熔融层积瘤，经磁针磁力研磨工艺处理后的叶片气膜孔有倒圆迹象。研究结果可为改善磁针磁力研磨加工叶片气膜孔的表面质量提供参考依据。

    2023年04期 No.376 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K]