电加工与模具

第十四届中国数控机床展览会特种加工机床评述

通过对第十四届中国数控机床展览会（CCMT 2026）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座谈交流，对国内外电加工机床、激光加工机床、增材制造机床以及超声加工设备的技术水平进行了评述，分析了特种加工机床的发展趋势和应用前景。

SiC电火花加工放电凹坑形成过程的分子动力学模拟

电火花加工是一种有效的加工第三代半导体SiC材料的方法，但存在提高加工效率的迫切需求。由于SiC的材料蚀除与放电凹坑形成的微观过程尚不清楚，这使得电火花加工SiC缺乏必要的理论依据。采用分子动力学方法对SiC放电凹坑的形成过程进行了模拟。结果表明：与普通金属材料不同，电火花加工SiC过程中会发生热分解反应、化合反应等化学变化及汽化、熔化和包晶反应等物理变化，生成单质C、单质Si和碳硅化合物Si_xC_y;SiC的放电蚀除产物有Si_xC_y蒸气、C蒸气和Si蒸气、以及熔融态的Si_xC_y；此外，大量未去除的热分解材料会在SiC表面重新固化形成颗粒，这不仅导致材料蚀除效率低(仅约5%)，而且恶化了表面质量。

基于PID控制的电火花加工短路规避方法研究

为实现电火花加工短路的高效规避，采用五自由度磁悬浮驱动器作为执行机构，设计双闭环PID控制系统调节电极位姿；引入鲸鱼优化算法改进反向传播神经网络模型，优化权重阈值以预测极间间距，结合电压、电流信号实时调整间隙，并通过黄铜电极与Q235钢的加工实验验证其有效性。结果表明：双闭环PID控制下驱动器在α、X、Z方向响应时间分别为8、10、3 ms，超调量≤8.6%；改进反向传播神经网络极间间距预测误差1.3%，较传统BPNN降低4.1个百分点；加工正常放电率提升至6.93%，效率达27.76μm/s，较传统方法增幅23.9%。磁悬浮驱动与智能预测控制的协同有效提升了短路规避精度与加工效率。

碳化硅的电弧等离子体特性研究

碳化硅陶瓷具有硬度高、耐高温和耐腐蚀等优点，在航空航天和天文等领域应用广泛，而现有的加工方法难以满足目前的加工需求。电弧放电加工能力不受加工对象硬度影响，具有效率高、成本低等优势，在碳化硅的高效加工方面具有巨大潜力。但碳化硅的电弧加工研究处于初步阶段，其等离子体特性尚不明确。以反应烧结碳化硅（RB-SiC）为代表，建立了RB-SiC的磁流体动力学仿真模型，对其等离子体的热力特性进行分析并与304不锈钢对比，最后通过观测实验验证。结果表明：相比304不锈钢，加工RB-SiC等离子体具有更高的温度和工件热流密度；由于RB-SiC导热系数较高，工件在击穿后0.5 ms内达到受热平衡，且维持温度更低；由于电流密度分布的差异，RB-SiC等离子体受到更大的洛伦兹力，且在电极和工件表面的分布更明显，同时RB-SiC等离子体的压力更大，这导致其具有更强的稳定性，该结论与观测实验结果一致。碳化硅电弧等离子体特性的研究将为电弧加工碳化硅加工策略的制定提供理论指导与依据。

往复走丝电火花线切割用乳化工作液性能劣化分析及优化改性研究

通过对比新旧乳化液工作介质的理化性能，系统解析了老化乳化液的关键劣化参数及劣化机理。测试表明：导电率升高、介电强度衰减和表面张力增加是加工性能下降的主要原因。据此开发了以非离子表面活性剂L44和水溶性极压剂CS06为主要成分的复合添加剂，对废乳化液进行了性能恢复处理。结果表明：添加质量分数2.5%的非离子表面活性剂和质量分数1.2%的极压剂后，废乳化液的表面张力恢复至约22 mN/m，介电常数实部达64～66，摩擦因数明显降低，工件表面磨痕减轻，乳化液润滑性和绝缘性能得到显著改善，保证了放电稳定性。切割试验证实，优化后的再生乳化液加工工件表面粗糙度较劣化液显著降低，接近新液水平，为电加工介质循环利用提供了低成本解决方案。

磁场对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金钝化动力学调控机制研究

Ti-48Al-2Cr-2Nb合金电解加工的表面质量与精度受钝化膜稳定性制约,而外加磁场可作为动力学调控手段,通过加速传质选择性促进铝的氧化。XPS与AES表征证实,其诱导形成富Al_2O₃的致密钝化膜,降低单质铝残留,但钝化膜厚度减至24 nm。电化学测试显示,该钝化膜的耐腐蚀性与反应阻力显著提升,电流振荡幅度减小。Mott-Schottky分析表明氧空位减少,形核机制也从瞬时-连续混合转变为稳定的纯连续形核。相空间重构证实了磁场诱导系统吸引子的分岔,即从高振幅、不稳定的极限环转变为低振幅、稳定的极限环。这项工作揭示了磁场调控TiAl合金钝化的选择性动力学机制,为突破厚度-防护性传统限制、构筑新型稳定钝化膜提供了理论基础。

增材制造技术的发展

增材制造技术是近30年快速发展的特种加工技术,其优势在于三维结构的快速和自由制造,被广泛应用于新产品开发、单件小批量制造。通过对增材制造技术设备和应用情况的介绍,阐述了我国增材制造技术的发展趋势和关键技术。未来增材制造技术将向着三个方向发展:一是日常消费品制造方向;二是功能零件制造方向;三是组织与结构一体化制造方向。

国外电解加工的研究进展

对近些年国外电解加工的研究进展进行了综述和讨论,内容包括工具设计、脉冲电解、数控电解加工、微细加工、复合加工等。

超声加工技术的研究现状及其发展趋势

结合近年来超声加工技术的发展状况 ,综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用 ,并阐述了超声加工技术的发展趋势。

电火花放电加工间隙状态检测方法综述

间隙状态检测是电火花加工过程中极其重要的一个环节。该文介绍了利用独立式脉冲电源进行电火花加工过程间隙状态检测的常用方法 ,分析了它们的实现原理与特点

国外特种加工技术的最新进展

就当前国际特种加工技术研究的最新进展情况， 从激光加工、电解加工、超声加工尤其是电火花加工等方面进行了较为详尽的阐述。希望能从国外此方面的研究中， 看出２１ 世纪特种加工技术的走向， 并为我国特种加工技术的研究提供借鉴。

增材制造技术的发展

增材制造技术是近30年快速发展的特种加工技术,其优势在于三维结构的快速和自由制造,被广泛应用于新产品开发、单件小批量制造。通过对增材制造技术设备和应用情况的介绍,阐述了我国增材制造技术的发展趋势和关键技术。未来增材制造技术将向着三个方向发展:一是日常消费品制造方向;二是功能零件制造方向;三是组织与结构一体化制造方向。

超声加工技术的研究现状及其发展趋势

结合近年来超声加工技术的发展状况 ,综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用 ,并阐述了超声加工技术的发展趋势。

我国塑料模具发展现状及发展建议

电火花线切割加工技术及其发展动向

阐述了近年来国内外电火花线切割加工技术的发展动向、电火花线切割加工技术的发展趋势以及我国电火花线切割加工领域亟待发展的关键技术。

国外特种加工技术的最新进展

就当前国际特种加工技术研究的最新进展情况， 从激光加工、电解加工、超声加工尤其是电火花加工等方面进行了较为详尽的阐述。希望能从国外此方面的研究中， 看出２１ 世纪特种加工技术的走向， 并为我国特种加工技术的研究提供借鉴。