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复杂形状零件的微细电火花加工

时间:2015-10-10 8:45:00 来源:中国打火机网

  北京迪蒙斯巴克工控技术有限公司杨大勇吴洪波伏金娟介绍了将LIGA技术与微细电火花加工技术相结合来实现复杂形状微细结构的加工;初步探讨了复杂形状微细结构的加工工艺,获得了优化参数,试制出典型的复杂微细形状构件。

  电极微细电火花加工是电火花加工技术的重要研究方向之一。目前许多国家都在投入大量的资金和人力,针对微型机械及高技术模具的高速高精度微细电火花加工技术开展专项研究,并取得了一定的进展。我们在微细孔(横截面为圆形)的电火花加工工艺研究的基础上,开展了复杂形状的微细电火花加工工艺研究,对象是复杂形状的通孔,加工的难点在于:由于形状不规则,原加工工艺中用到的电极旋转方法不能使用。

  原来圆孔是用单一电极加工,现在圆孔不仅形状复杂,而且电极的数量也不是单一的,既有多个电极组合同时加工的,也有阵列式的电极同时加工的,所以工艺参数需要根据电极的形状和数量来优选。

  1试验条件11试验设备试验设备为DX45NC精密数控电火花成形机床*北京市自然科学基金(3022005);北京市科技新星计划(B和CNC-B35精密数控电火花成形加工机床。工作液为电火花加工专用的LP-200煤油。

  12试验材料采用了如下几种形式的工具电极:(1)基于LIGA技术制作的复杂形状阵列式电极,这种电极是在一块铜板上做出几十个复杂形状的图形,见。图形的高度为0复杂形状微细电极的横截面(2)准LIGA技术叠加法制作的超长微细电极,见,在一块基板上做成的两个电极为一组。

  精密数控电火花成形机床上在机反拷贝制作的单个微细电极。

  工具电极材质均为导电性与热传导率较高的纯铜,工件材料为不同厚度的不锈钢板。

  2工艺试验2.1加工规准优化试验众所周知,放电加工的特点是在被加工表面上放电腐蚀出一个个凹坑,借以实现尺寸加工。被加工的表面质量主要取决于这些凹坑的大小和深度,而凹坑的大小、深度又是由单个加工脉冲的能量来决定的。由于复杂形状构件加工用的微细电极的横截面积非常小,所以必须选用很小的单个脉冲能量来加工,但能量太小有可能不能使加工正常进行下去,因而首先要针对加工对象对加工用规准进行优化,以确定单个加工脉冲能量的范围。

  经过上百组加工试验,最终针对不同加工对象确定了加工规准的选择范围峰值电流Ip为01-1.7A;脉冲宽度t为145ms;脉冲间隔t为320ms;同时配合拾刀高度和间隔、冲油方式、排气方式等非电参数的影响进行适当调整。是在不锈钢板上采用3组不同的加工规准加工出相同异型孔的扫描电镜照片,采用的加工规准见表1.由可见,随着加工规准的减小,加工表面的粗糙度及精度均有较大改善。

  表1扫描电镜照片所采用的加工规准零件代号峰值电流Ip/A脉冲宽度t/Ms脉冲间隔VMs为加工过的电极扫描电镜图,由图可见电极边沿损耗较大。因此,为了保证加工形状失真小,加工时电极的进给深度应根据损耗量适当加深。

  22微细异型电极与加工厚度的关系工艺试验采用电极为每组两根的T形和一字形的组合式电极进行试验。参见所示的组合式T形电极,电极尺寸为:最长边长40Mm,最细处宽度10Mm,电极长度2mm.试验采用优化的工艺参数分别加工了5种厚度的不锈钢板,厚度分别为8mm和1.2mm.是用T形电极加工1.2mm厚不锈钢板的异型孔的扫描电镜照片,(a)所示照片是进口面,最细的缝宽宽度为113Mm,(b)所示照片是出口面,最细的缝宽宽度为84Mm,以平均宽度985Mm计算,深宽比达12 2.由可见,加工面的表面粗糙度得到改善,出口面的直角变圆是电极损耗的结果。为加工过的T型电极图。该试验采用的加工规准为脉冲宽度t为1Ms,脉冲间隔t为3ms,穿透时间为46min,加工设定深度为电极实际损耗0.681mm. 23超细缝隙微细加工试验试验目的是加工出宽度小于5Mm的超细缝隙型孔,该试验首先要研究超细电极的制作方法和电极本身的安装、校正方法。这样微细的电极已经采用LIGA技术制造出来了,利用LIGA技术的叠加法电极的长度也可以制作得很长,但在实际操作中最主要的问题是解决不了微细电极的安装、校正问题。经反复试验,丝板的微细化与复杂化。我们根据纺织行业要求的形状与尺寸,采用LIGA技术制造了铜电极(见,电极粗线条处宽为70Mm,细线条处宽为50Mm,电极高度为0.9mm),在0.19mm的不锈钢板上进行了加工试验(见)。由于所有形状都是排列在一块铜电极板上的,加工过程中的排气、图形缝隙中的排屑成了加工中制约进给深度的因素,所以尽管电极的长度有0.8mm,但实际加工进给深度只能到达电极全长的2/3左右。

  加工中采用了定时拾刀、电极板上预留排气孔的办法改善了排气、排屑条件。该试验采用的加工规准为:峰值电流Ip为1.5A,脉冲宽度t为30ms,脉冲间隔t0最后采用了在机反拷贝制作微细电极的方法,成功地制作出了长1.5mm,宽0.03mm,高0.5mm的电极。直接用此电极在厚度为004mm的不锈钢薄板上进行加工试验,加工出了超细缝隙型孔,是该型孔的扫描电镜照片,(a)所示照片为进口面,平均缝宽为37Mm,(b)所示照片为出口面,平均缝宽为36Mm.该试验采用的加工规准为脉冲宽度ti为2ms,脉冲间隔t.为9ms,穿透时间为7min,加工设定深度为0.2mm. 24复杂微细形状的典型构件试验喷丝板是纺织行业中最重要的部件之一,微细化、复杂化、复合化是化纤发展的三大趋势,而这离不开喷及MBOM表涉及到的编码信息并和其他系统进行交互;ERP系统提取成品、物料、标准件、零组件等编码信息和其他系统进行交互。信息编码系统采用独立管理的机制和应用系统分离管理。如所示。

  网络环境编码规则库零组件编码库标准件编码库材料编码库成品编码库工装编码库编码系统管理*i方问权限*编码规则维护*修改、删除、维护信息编码系统结构示意图随着信息化程度的提高,整个航空制造行业在较短时间内建立起信息分类编码标准体系成为了非常迫切的需求。本文分析了信息集成对编码结构的要求,从信息系统的全局出发,构建一个统一的分类编码结构模型。统一编码的结构模型的确立不仅具有一定的理空企业信息化的进程。本编码结构模型已作为航空CIMS重点应用项目子课题在西飞公司推广应用。

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