混粉多通道电火花线切割高效加工及精密修整研究

Multi-channel discharge characteristics of semiconductor particles, and a new high efficiency machining and precision truing of powder mixed multi-channel WEDM mode was proposed. By using multi-channel discharge to disperse the energy, the discharge energy can be greatly increased and the energy of a single channel can be ensured moderate, controllable and high efficiency cutting can be achieved. An efficient and precise processing mode was suggested when the discharge is refined by using multi-channel refining energy in the repair stage. The main content of this project includes the study on the multi-channel discharge model of semiconductor powder mixture, the mechanism of multi-channel high efficiency erosion, the principle of refining energy precision and the detection and control of multi-channel discharge, etc. There are 3 main innovations in this project. 1, a new high efficiency machining and precision truing of powder mixed multi-channel WEDM mode was proposed.2, the discharge characteristics and the process rules of WEDM were changed in the mixed powder multi-channel discharge, and the theoretical system of WEDM was enriched.3, through the research of the systematic process experiment, the automatic powder mixing system, the pulse electrical source and the sampling & servo control strategies, the great improvement of high efficiency, high surface quality cutting and other processing parameters will be realized.

基于半导体颗粒的多通道放电特性，提出了混粉多通道电火花线切割高效加工及精密修整模式。利用多通道放电对能量的分散作用，大幅提高放电能量同时保障多通道中单个通道的能量适中，实现可控高效切割，在修刀阶段利用多通道细化放电能量进行精密放电修整，形成一种高效、精密的加工模式。主要内容有：半导体混粉介质多通道放电模型，多通道高效蚀除机理、细化能量精密修整规律以及多通道放电检测与伺服控制等研究。主要创新有：一是提出全新的混粉多通道电火花线切割高效加工及精密修整模式；二是混粉多通道放电改变了电火花线切割放电特性和工艺规律，丰富了电火花线切割加工的理论体系；三是通过系统工艺试验、自动混粉系统、脉冲电源及取样伺服控制策略的研究，将实现高效、高表面质量切割及其他工艺指标的大幅度提升。

针对目前电火花线切割加工在高效切割的因放电能量提高导致极间放电状态恶化，不能保障正常放电的进行，且加工表面质量等问题，本项目提出了混粉多通道放电加工技术，进行了试验系统构建、专用工艺设备研制、蚀除机理研究、加工工艺研究等工作。具体工作如下：.1. 对电火花线切割加工机床进行改造，包括增加了混粉装置，电极丝张力检测，振动检测装置装置，测试用单脉冲电源与装置等，建立了一套混粉多通道放电加工技术加工体系。.2. 研究了混粉多通道放电切割的加工机理，以及拓展出的二维材料混粉放电加工、移动电弧放电加工机理。.3. 研究了极间介质特性与多通道加工性能的对应关系，并拓展至二维材料。.4. 研究了各种电参数、非电参数对多通道放电加工以及其拓展加工方式的放电加工规律。.通过项目研究实现了聚晶金刚石，钛合金，模具钢等难加工金属材料的高效、精密、绿色加工。在项目进行过程中，培养了硕士生3名，发表论文10篇，其中SCI收录7篇，申请发明专利2项。在三年的研究过程中，研究进程按预先研究计划进行。.本项目通过三年的研究工作，完成项目计划的全部内容。.