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阳极振动辅助微细电解线切割技术(2)

时间:2018-07-26 16:14   作者: www. 点击:

  2试验2.1试验系统试验系统原理图如所示⊙试验系统采用德国PI香蕉视频app无限观看次数账号,香蕉视频app下载官方安卓下载,香蕉视频app安装链接,丝瓜草莓视频appC843运动控制卡控制高精度三轴运动平台实现伺服运动♤可以实现0.1的进给分辨率和1的重复定位精度♤将固定线电极的夹块和z轴连接♤利用z轴往复运动实现线电极运动♤x/v轴实现线电极的二维运动㊣采用PI香蕉视频app无限观看次数账号,香蕉视频app下载官方安卓下载,香蕉视频app安装链接,丝瓜草莓视频app的纳米位移工作台实现阳极振动⊙阳极固定于微型电解槽中♤电解槽和压电陶瓷连接⊙伺服控制系统精确控制压电陶瓷♤使其按设定幅值和频率输出振动♤使阳极产生沿线电极轴向振动㊣电流传感器监测加工电流♤经NI6052数采卡采集后与加工短路预设参数进行比较♤实现闭环反馈控制㊣超短脉冲电源输出电压幅值为10V♤最小脉宽为5ns. 2.2试验安排m的钨丝作为线电极♤电解液为稀酸溶液♤工件材料为弹性合金⊙线电极沿加工方向进给速度为0.2 /s.加工过程中线电极沿自身轴向进行往复运动♤单向运动距离为140叫♤运动速度280叫/s♤往复运动频率1Hz.本文为了研究阳极振动对加工的影响♤进行了频率为100Hz、80Hz、60Hz、40Hz、20Hz和0Hz的单因素对比试验和振幅取7m、5 m的单因素对比试验♤通过比较切缝宽度和切缝宽度标准差♤说明不同的振动频率和振幅对切缝的影响㊣进行叠加振动与不叠加振动两种条件下的电压、脉宽、周期参数单因素对比试验♤通过对比不同参数条件下的切缝宽度和缝宽标准差♤说明阳极振动对加工的影响㊣最后采用优选参数在弹性合金上进行微结构加工♤验证阳极振动可以提高微细电解线切割的加工质量和精度⊙

  3结果分析3.1阳极振动对切缝的影响3.1.1振动频率对切缝的影响加工电参数脉冲周期取12降♤脉冲宽度为40ns♤电压为5V♤振动幅值取5叫♤振动频率分是切缝宽度和切缝宽度标准差随阳极振动频率的变化趋势图⊙由可以看出♤随着振动频率的加♤切缝宽度呈上升趋势♤切缝宽度标准差则逐渐减小⊙说明振动频率较高时♤振动能更有效的促进产物排出⊙加工间隙内电解液的成分更接近纯净电解液♤因此在相同的电参数条件下♤加工缝宽更宽♤缝宽的均匀性更好⊙

  3.1.2振动幅值对切缝的影响为加工电参数脉冲周期为12降♤脉冲宽度为40ns♤电压为5V♤振动频率为100Hz时♤振幅分别取7叫、5叫、3叫、1叫、0叫的缝宽和标准差的变化曲线⊙

  由变化曲线可以看出♤切缝宽度随振幅的加而加♤缝宽标准差在振幅小于5m时♤随振幅加呈下降趋势♤振幅5 m时标准差最小⊙这说明振动频率一定时加振幅也可以强对间隙内电解液以及靠近工件加工表面的电解产物的扰动作用♤可以提高产物排出效率⊙

  3.2阳极振动对电参数-缝宽变化规律的影响根据振动频率和振幅单因素试验♤取阳极振动频率为100Hz♤振动幅值为5叫♤进行阳极振动与无振动条件下电参数对比试验⊙

  3.2.1阳极振动对电压-缝宽变化规律的影响为脉冲周期为12降♤脉冲宽度为40ns♤电压分别为8V、7V、6V、5V♤阳极振动与无振动条件下♤切缝宽度和切缝缝宽标准差的曲线图⊙

  否叠加振动♤缝宽都呈现递趋势⊙这是由于脉冲电源输出的峰值电压直接决定了电极过电位的稳态值⊙随着电压的不断提高♤电极暂态过程的反应电流大♤工件上电化学去除量加♤切缝相应变宽♤缝宽标准差大♤说明缝宽均匀性下降⊙但是相同电压条件下♤阳极叠加振动的缝宽均比未叠加振动的缝宽更大♤而缝宽标准差则更小♤这说明阳极振动促进了电解产物尤其是阳极电解产物的扩散和排出♤电解液电阻更小且更稳定♤因此加工缝宽的较大并且均匀性更好⊙

  3.2.2阳极振动对脉宽-缝宽变化规律的影响脉冲宽度决定双电层的充电时间♤从而影响电极过电位的大小⊙脉冲宽度的加♤工件表面双电层充电时间变长♤工件表面高于阳极金属分解电位的区域也相应变大♤工件上金属发生电化学溶解的部分扩大♤同时脉冲宽度加♤也相应延长了工件上发生金属蚀除的时间⊙由上述分析可知♤加脉冲宽度♤会使金属溶解体积变大♤对于微细电解线切割加工♤表现为切缝宽度变大⊙为数脉冲周期为12降♤电压为5V♤脉宽分别取70ns、60ns、50ns、40ns时阳极振动与无振动条件下♤切缝宽度和切缝缝宽标准差曲线图⊙
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