综述专稿

• 第十九届中国国际机床展览会特种加工机床评述

  吴强 ;姚建华 ;林峰 ;张宝华 ;伏金娟 ;张勤俭 ;李朝将 ;姚喆赫 ;梁啸宇 ;李其 ;卢智良 ;徐均良 ;王应;

  通过对第十九届中国国际机床展览会（CIMT 2025）参展特种加工机床的现场观摩、资料收集以及与参展厂商的交流座谈，对国内外电加工机床、激光加工机床、增材制造机床、超声加工机床的技术水平进行了评述，并分析了特种加工机床未来的发展趋势和应用前景。

  2025年03期 No.389 1-13+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1079K]
  

电火花加工

• 基于EtherCAT总线的电火花小孔高速加工实时监测与伺服控制系统设计

  赵钰哲;奚学程;赵万生;

  提出了一种基于EtherCAT总线的电火花小孔高速加工实时监测与伺服控制系统，以提高加工过程的稳定性和效率。系统包括设计的EtherCAT主站和基于FPGA的极间状态监测从站，实现了对放电状态的实时监测和伺服进给控制。通过该系统对电火花小孔高速加工的各阶段进行观测与定性分析，识别出影响加工效率的关键因素。结果表明：使用极间放电状态信息替代传统的平均间隙电压作为主轴伺服进给系统输入，可使穿透阶段的平均短路率降低约76%，加工时间缩短约87%，显著提升了加工效率。

  2025年03期 No.389 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K]
  

• 多层板全丝供液电火花线切割加工研究

  马秀丽;滕凯;张磊;

  为解决多层板叠加切割时极间供液不足问题，并进一步提高工件切割速度和降低电极丝损耗，提出采用全丝供液进行多层板间隔叠加电火花线切割加工的新方法。实验表明，采用全丝供液较常规供液加工的切割速度提高23.97%，电极丝损耗降低37.50%。分析认为，全丝供液可在放电全过程实现同向供液加工，解决了常规供液加工时逆向供液所导致的板（层）间供液不足的问题，提升了极间工作液的供给，增强了排屑能力，扩大了放电间隙，改善了极间放电条件，从而提高了火花放电率和加工稳定性。

  2025年03期 No.389 21-25+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K]
  

• 电极材料对高速电弧放电加工过程电弧作用力的影响

  李柯林;何国健;顾琳;赵万生;

  电弧放电加工过程中，工件材料因吸收来自高温等离子体的热量而受热汽化或熔化形成熔池。熔融金属在电弧作用力影响下运动并从熔池中抛出，决定了放电蚀坑的最终尺寸及形貌。然而，目前对电弧放电加工中电弧作用力的研究甚少。通过对比紫铜、石墨及铜钨合金（CuW80）三种电极材料产生电弧作用力的不同，揭示了电极材料对电弧作用力的影响。并通过高速相机拍摄印证电弧作用力在蚀坑形成过程中的作用，解释电极材料差异导致蚀坑形貌产生差别的原因。结果显示，铜钨电极的电弧作用力最强，材料抛出最充分；石墨电极的电弧作用力最弱，无外部作用力下的材料很难从熔池抛出。

  2025年03期 No.389 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
  

电化学加工

• 气压约束流场的微细电化学加工技术研究

  陶湛 ;李国栋 ;王鹏举 ;陈彦秋 ;刘禹 ;

  为提高微细电化学加工的精度并减少加工中的杂散腐蚀，提出了一种基于气压约束加工间隙流场的新方法，通过调控气压可以精准约束间隙流场，实现高精度微细电化学加工。结果表明，该方法在不同喷嘴尺寸、不同类型电解液下，可对黄铜和304不锈钢实现较高的形状精度，有效约束杂散腐蚀，具有较好的适用性。

  2025年03期 No.389 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
  

• 串列叶栅整体叶轮套料电解加工流场仿真优化与试验验证

  任梓源;赵建社;颜鑫;王圯帆;张昌昊;

  针对某型串列叶栅整体叶轮在套料电解加工中流场分布不均问题，提出一种基于液态密封的多入口辅助供液流场结构，对不同的辅助入口供液压力进行流场仿真优化与试验验证。结果表明，采用增设液态密封辅助供液可有效提高流场分布均匀性与加工稳定性，叶片加工区两侧流速最大差值由5.264 m/s降至1.81 m/s，阴极两侧均未出现产物堆积情况，电解加工过程稳定。

  2025年03期 No.389 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
  

• 太赫兹全金属调制超表面过电铸工艺仿真与验证

  卞泽勇;曾永彬;杨正;赵家辉;

  紫外光刻工艺在微结构制造方面具有显著优势，但难以应对太赫兹全金属超表面天线数以万计的微米级微柱加工，主要问题是微结构与基底之间的结合强度不足而导致微结构脱落。对此提出了一种过电铸技术，实现微结构与平面之间的高结合强度。通过仿真分析过电铸过程表面形貌的变化与连接过程缝隙形成的原因，并在适当时机溅射金层以实现无缺陷的连接层电铸。结果表明，在没有任何添加剂的电铸液体系中，成功加工出了无脱落、无表面缺陷的太赫兹全金属调制超表面。

  2025年03期 No.389 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 368K]
  

信息动态

• 2025年全国电火花成形加工技术研讨会预告

  <正>由中国机械工程学会特种加工分会主办、北京市电加工研究所有限公司等单位承办的2025年全国电火花成形加工技术研讨会拟于2025年8月初在北京召开。本次会议的主题为“高效、精密、绿色、智能、融合”，将以航空、航天、海洋、能源、兵器、医疗器械以及精密模具等领域需求为主线，邀请知名专家学者做主旨报告，并就电火花加工领域的学术理论、技术创新成果进行分享和交流。

  2025年03期 No.389 48页 [查看摘要][在线阅读][下载 42K]
  

• 第二十届全国特种加工学术会议征文通知

  <正>由中国机械工程学会特种加工分会主办的全国特种加工学术会议，是我国特种加工领域规模最大、影响最广的综合性学术会议，多次获选中国机械工程学会年度“最具影响力学术会议”。以“融合新科技智造新未来”为主题的第二十届全国特种加工学术会议定于2025年10月31日至11月2日在武汉举办，会议将邀请我国机械制造及相关领域的院士专家发表主旨演讲，并就电火花加工、电化学加工、激光加工、增材制造、超声加工等领域的前沿热点问题、学术研究成果、装备开发信息、工程应用案例等进行广泛交流。

  2025年03期 No.389 92页 [查看摘要][在线阅读][下载 56K]
  

激光加工及增材制造

• 水导激光加工Al₂O₃/Al₂O₃复合材料微槽工艺研究

  印文典;余泽;邢光浩;苟绍轩;杨航;李寅瑞;黄莉;

  Al_2O_3/Al_2O_3复合材料因高硬度、耐高温、低成本而成为隔热与绝缘功能材料的首选，但其脆性大、非均质和各向异性的特性使传统加工技术难以满足微槽切割的质量和精度要求。对此，提出采用水导激光加工Al_2O_3/Al_2O_3复合材料微槽的方案，研究激光功率、扫描间距、扫描速度对微槽形貌和精度的影响，并揭示了去除机理。结果表明，水导激光通过激光烧蚀和水束冲刷的共同作用，使材料产生熔化与升华，进而实现材料去除，其中激光功率是打通微槽的关键参数。当采用激光功率20 W、扫描间距20μm、扫描速度0.2 mm/s的工艺参数加工Al_2O_3/Al_2O_3复合材料微槽，能够满足宽度0.1_(-0.05)~0 mm、深度0.4_(-0.2)~(+0.2) mm的精度要求。

  2025年03期 No.389 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]
  

• 基于增益切换滑模控制的水导激光设备水压调控

  王华丰;张育斌;朱火美;吕焕培;陈祯;

  针对水导激光的水路系统在加工中存在动态非线性、参数不确定以及在梭阀交换过程中存在压力下跌的问题，提出一种基于模糊规则的增益切换滑模控制方法。首先采用滑模控制器对系统的非线性参数和外界未知干扰以及梭阀所产生的压力波动进行集中补偿，然后对系统进行数据仿真和实验验证。结果表明，滑模控制能准确地跟踪系统的输入信号，并对强扰动具有较好的抑制效果。

  2025年03期 No.389 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K]
  

• 基于曲面响应法的PDMS硅胶墨水增材制造工艺优化研究

  付哲;杨树峰;崔向佩;

  基于硫醇烯点击化学机理开发了PDMS硅胶墨水，利用气相二氧化硅颗粒增强了光敏PDMS硅胶墨水的初始剪应力，使其能通过挤出式打印方式成形。以二氧化硅颗粒的质量分数、紫外交联时间、紫外曝光距离为变量，交联强度为响应性指标建立回归方程，对光敏PDMS硅胶墨水的工艺参数进行优化。结果表明，工艺参数对交联强度的影响顺序为：二氧化硅质量分数>紫外交联时间>紫外曝光距离；最优工艺参数组合为：二氧化硅质量分数6.8%，紫外交联时间156.8 s，紫外曝光距离35.0 mm，此时强度的预测值和试验值分别为219.3 kPa和228.8 kPa，两者之间的误差率为4.2%。通过该工艺参数组合可实现PDMS硅胶墨水的高强度成形。

  2025年03期 No.389 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K]
  

超声及复合特种加工

• 基于磨粒排布方式的SiC陶瓷超声辅助磨削表面形貌研究

  庞亚鹏;丁凯;李奇林;庄百亮;张振;

  为准确预测硬脆材料超声辅助磨削表面形貌，采用电镀、钎焊金刚石磨头分别建立了磨粒无序和有序排布的磨头工作面地貌模型，通过开展SiC陶瓷的普通磨削和超声辅助磨削对比试验验证仿真结果的准确性，并研究磨粒排布方式、磨削参数对表面形貌和表面粗糙度的影响。结果表明，仿真和试验结果的三维表面形貌整体变化趋势较吻合，表面粗糙度误差在8%～18%之间；在相同的磨削参数条件下，相比于普通磨削，两种磨头的超声辅助磨削均可减少加工表面材料损伤，降低磨削表面粗糙度值；相比于电镀磨头，钎焊磨头在超声辅助磨削加工下的表面粗糙度值降低幅度更大，最大可达到29.48%。

  2025年03期 No.389 66-73+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]
  

• 超声激励电火花沉积装置研制及涂层表面质量分析

  刘宇;周威名;张诗奇;曲嘉伟;姜惟贺;张生芳;王紫光;

  为解决电火花沉积过程中表面质量差的难题，提出一种以超声纵向振动电极代替普通旋转电极的电火花沉积方法。首先研制了新的超声纵向振动阶梯式变幅杆，利用ANSYS有限元软件分析得到特定工作频率范围内的超声变幅杆振动模态和固有频率；接着利用超声激励作用，使电火花沉积过程中电极所产生的熔融液滴发生碎化喷射，提高沉积涂层表面质量。结果表明，变幅杆纵向共振频率为20 550 Hz时，与激励频率的误差在5%之内；单脉冲放电时，超声激励作用的三维形貌与表面微观形貌相比于普通旋转电极沉积涂层表面表现更为均匀、致密。

  2025年03期 No.389 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]
  

• GH536蜂窝密封扇段电解磨削粗精一体化加工试验研究

  徐晨龑;李寒松;王路;王金昊;

  针对蜂窝密封面硬脆、易开裂、难加工的问题，开展了电解磨削加工研究，建立了不同切深条件下加工表面的电场模型仿真，在此基础上进行GH536蜂窝密封扇段电解磨削粗精一体化加工试验。结果表明，在粗精一体化最终的精加工阶段选择比单次精加工更高的进给速度，可得到更高的加工效率和更好的表面质量，当精加工阶段的进给速度提升至195 mm/min，单壁区过腐蚀深度可降至18.47μm。

  2025年03期 No.389 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K]
  

• 冷等离子体射流和微量润滑复合微铣削Ti-6Al-4V钛合金加工性能研究

  杨巍;王帅帅;刘吉宇;宋金龙;刘新;

  Ti-6Al-4V钛合金（TC4）是一种高塑性金属材料，机械加工时常出现表面精度较差、加工毛刺较多等问题。采用冷等离子体射流复合微量润滑的多能场加工方法对TC4钛合金进行微细铣削加工，研究干切削、微量润滑、冷等离子体射流、冷等离子体射流复合微量润滑四种工况的加工性能。结果表明，冷等离子体射流能提高生物基润滑油在TC4钛合金表面的铺展性能和表面微观硬度；相较于干切削，微量润滑、冷等离子体射流和冷等离子体射流复合微量润滑均能降低材料切削力和表面粗糙度值，抑制边缘毛刺产生。

  2025年03期 No.389 86-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 733K]
  

• 欢迎订阅《电加工与模具》

  <正>《电加工与模具》主要报道内容为：电火花加工、电化学/电解加工、激光及高能束加工、增材制造（3D打印）、超声加工、复合或其他特种加工以及特种加工应用于模具制造领域的设计研究成果、工艺应用技术、使用维修经验、产品开发信息和行业发展动态等。本刊为双月刊，邮发代号：28-36，全国各地邮局均可订阅。每期定价10元，全年70元。

  2025年03期 No.389 42页 [查看摘要][在线阅读][下载 71K]
  
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