为实现金属基复合材料的高效加工,以SiC_p/Al为工件,采用混入活性剂纳米颗粒的低浓度盐溶液作为工作液,开展纳米颗粒混粉电火花-电解复合加工小孔实验,调整了工作液配比和电加工参数值,研究了电参数如峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔以及不同纳米颗粒、工作液电导率对材料去除率和加工孔锥度的作用规律。结果表明:增加峰值电流和脉宽,可提高材料去除率、降低加工孔锥度;加工孔锥度随着石墨烯、W粉末体积浓度和粒径增加而降低,Al_2O_3粉末与之相反;石墨烯、W粉末工作液在较高电导率时提高材料去除率,Al_2O_3粉末工作液的材料去除率最高,加工孔锥度随着电导率增加而增大,证明通过调控工艺参数可有效调控加工效率和加工精度。
针对航空航天和深空探测等行业的精密微小孔加工需求,研究了螺旋迂回旋切扫描方式的飞秒激光制孔技术在不锈钢材料加工中主要工艺参数对加工质量的影响规律,为可控锥面精密微小孔的加工提供合理的参数范围。研究表明,在结束半径角8°、12°左右加工的孔径最为稳定。调控结束半径至8.3°,在激光功率3~4 W、单层进给量6~10μm、离焦量0.2~0.4 mm的条件下加工的微小孔效果较好;调控结束半径至12.5°,在激光功率4~5 W、单层进给量8~12μm、离焦量0.2~0.4 mm的条件下加工的微小孔效果较好。
针对涡流器阵列叶片电解加工过程中未加工区域杂散腐蚀问题,通过研究阴极外轮廓几何形状对杂散腐蚀的影响,采用仿真分析和试验验证优化阴极外轮廓的几何参数,从而实现对未加工区域杂散腐蚀的有效控制,并避免表面凸起的产生。结果表明,在阴极外轮廓参数为斜角角度30°、半径14 mm时,杂散腐蚀深度较无斜角时减少了90%,且表面几乎无凸起,与仿真结果一致,这为解决涡流器叶片电解加工中未加工区域的损伤问题提供应用价值。
具有圆锥曲线边界及型腔的零部件被广泛应用于模具、齿轮制造等工业领域。人们常在CAM系统中采用直线段逼近曲线后生成刀具轨迹。然而,直线逼近达到较高精度时所需的直线段长度较小且数量庞大,易造成机床冲击且加工效率较低。为此,提出了一种基于Hausdorff距离的变步长高精度逼近算法。通过仿真实验对比现有逼近方法,证明所提算法可在保证加工精度的基础上显著提升最小逼近曲线长度、降低加工代码数量。实际加工结果还表明,所提算法可大幅提升固定周期抬刀情况下的电火花成形加工效率。
<正>《电加工与模具》是我国特种加工和模具制造领域国内外公开发行的专业性技术刊物,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、复合特种加工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。
针对电火花加工控制系统仍多使用脉冲模拟量控制方式,不满足电火花加工这类高精密加工对控制系统的高实时性、准确性、响应性需求的问题,以及目前主流EtherCAT软主站所存在的开发难度较大、移植困难、实时性局限等缺点,提出了基于ECM-XF芯片和FPGA搭建电火花加工控制系统EtherCAT主站方案,进行了电机运转测试与实际机床加工实验。实验表明:此主站设计方案极大降低了开发难度,可移植性强,实时控制良好,可较好地完成电火花小孔加工,在电火花加工方面具有实用性,为EtherCAT协议在其他工业领域中的应用提供主站设计方案参考。
针对航空发动机涡轮叶片叶尖盖板以上裂纹损伤修复需求,研究了DZ125定向凝固合金激光熔覆修复工艺,对熔覆层组织、力学性能进行了分析。结果表明:激光熔覆修复DZ125试样的修复区与基体实现了无冶金缺陷的致密结合,沉积态修复区组织为外延生长的柱状晶组织。沉积态组织经过1 200℃×3 h+1 100℃×4 h+870℃×20 h空冷处理后,热处理后室温抗拉强度不小于984 MPa,达到了铸件性能标准。采用定点和单道多层激光熔覆修复工艺对涡轮叶片叶尖裂纹和磨损进行修复,修复后的涡轮叶片叶尖轮廓经机器人自适应抛修后,外形尺寸符合图纸要求,经荧光检查、X光检验均未发现裂纹等缺陷,激光熔覆修复结果理想。
电火花加工的放电过程具有复杂性、随机性及高速性,目前极间放电观测系统常采用高速摄像的方式,系统成本和复杂性均较高,为实现更加直观的极间放电观测,满足常规的放电机理研究及加工过程演示,构建了一个简单实用且性价比高的电火花单脉冲放电观测试验系统。该系统由机械结构、电路系统和控制系统三部分组成。采用自制脉冲电源输出单次脉冲,装配精密位移台实现间隙的控制。放电时PC使能摄影机,同时向STM32单片机发送命令,实现放电与拍摄的同步。进行了不同放电间隙的凹坑对比、有效放电能量对材料蚀除影响和不同介质下的单脉冲放电工艺性试验,证明了该系统能有效对电火花单脉冲放电形成的蚀除坑规律进行观测研究,同时对于电火花放电的实时直观演示也十分有益。
<正>全国特种加工学术会议由中国机械工程学会特种加工分会主办,是我国特种加工领域举办历史最长、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”。第20届全国特种加工学术会议拟于2025年10月在武汉举办,会议将邀请著名院士专家发表主旨报告,并就电加工、激光加工、增材制造、超声加工、复合加工等研究方向的前沿技术、研究成果、应用案例及发展战略等进行广泛的分享交流。
<正>近日,国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)发布2025年第6号公告,批准216项推荐性国家标准,由全国特种加工机床标准化技术委员会(SAC/TC161)归口的GB/T 23480—2025《电火花小孔加工机床精度检验》、GB/T 45376—2025《镍和铜电铸工艺规范》、GB/T 45379—2025《五轴电火花电弧复合铣削机床精度检验》、GB/T 45381—2025《动梁式龙门电火花成形机床精度检验》位列其中,四项推荐性国家标准实施日期均为2025年10月1日。