CN106077853A - 一种微三维零件电火花铣削加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微三维零件电火花铣削加工方法，包括以下步骤：选用适合直径大小的工具电极；根据工具电极的直径设置电规准和参数；确定长度损耗率和放电间隙；工具电极预变形；编制被加工件每一层电火花数控分层的铣削加工程序。本发明基于高频电源下工具电极形状特性，先让工具电极主动产生形状变化，然后利用变形后的工具电极采取连续补偿方法进行分层铣削加工，通过预加工孔消除层间进给加工对工具电极形状的影响。本发明针对微细电火花加工过程中的形状变化，提出基于特定电规准条件下保持工具电极形状稳定的方法，实现了工具电极形状恒定损耗，解决了微细电火花加工工具电极损耗中形状变化的问题，加工工艺指标达到了较高水平。
Description
技术领域
本发明涉及微三维零件的加工技术，特别是一种带有复杂曲面、微型结构、微细尺寸的微三维零件电火花加工方法。
背景技术
随着微型机电***的崛起和工程技术领域对微型机械的迫切要求，越来越多的微型零件形状进一步复杂、尺寸进一步减小，传统的机械加工方法早已不能适应这样的微型零件加工，随之出现了三束加工、电化学加工、电火花加工(去除加工)、LIGA技术、3D打印技术(增材加工)。三束加工存在能量束密度大且分布不均、直径大的问题；电化学加工存在污染腐蚀问题；LIGA技术、3D打印技术则存在不能制作复杂三维结构和精度过低等不足之处。微细电火花加工具有非接触、无应力、无污染等优点，通过制备足够小尺寸工具电极具备加工复杂结构三维微细零件的潜能，因在微尺度条件下制备成型工具电极非常困难，通常由简单圆柱电极通过微细电火花分层铣削加工实现微细三维零件的加工。由电火花放电机理可知，工具电极因尖端放电而发生形状和长度的变化，层间进给和层内加工对工具电极形状变化的影响也不一样，形状补偿难度极大；常见的均匀损耗补偿、定长补偿等方法无法满足对被加工零件高精度质量、高效率加工的要求，因此微细电火花分层铣削加工未能在工业中得到广泛应用。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种能克服工具电极形状变化导致的补偿困难进而提高加工质量的微三维零件电火花铣削加工方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种微三维零件电火花铣削加工方法，包括以下步骤：
A、根据被加工件几何尺寸选用适合直径大小的工具电极，制备工具电极；
B、在电火花成型加工机床上装夹被加工件和备件，所述的备件与被加工件材料相同；
C、如果被加工件为型腔类零件，则转步骤C1；如果被加工件为型芯类零件，则转步骤C2；
C1、对型腔类零件做预加工孔，并将预加工孔作为每一层加工程序的起始点，工具电极从起始点进入待加工层底部；转步骤D；
C2、对型芯类零件在零件外部选择一固定点，将固定点作为每一层加工程序的起始点，工具电极从起始点进入待加工层底部；
D、装夹工具电极，按被加工件形状调整冲液管的冲液角度和位置，以有利于蚀除产物的排出；
E、根据工具电极的直径设置电规准和参数：脉宽为0.01-15微秒，脉宽间隔为1-50微秒，峰值电流为0.01-10安培，击穿维持电压为10-20伏特，工具电极接电源负极，工具电极转速每分钟0-2000转；
F、根据加工精度要求选择合适的分层厚度：分层厚度为1-1000微米；
G、确定长度损耗率和放电间隙：设定加工坐标系，在距离备件外轮廓线大于一个工具电极半径的区域竖直进给到待加工层所在底面的深度，铣削长度为0.1-20毫米的槽A，确保对应长度上都发生正常放电加工去除，测量并计算工具电极长度损耗率；
H、工具电极预变形：更换新工具电极，设定备件坐标系，以所确定的长度损耗率为参数，在所选择的分层厚度条件下，在备件上铣削长度为0.1-10毫米的槽B，完成铣削后的工具电极即产生了预变形，将预变形后的工具电极作为被加工件分层铣削的工具电极；
I、以被加工件的待加工层上表面为z轴坐标原点，x、y坐标原点恒定不变，根据工具电极的长度损耗率、分层厚度和被加工件结构编制被加工件每一层电火花数控分层的铣削加工程序；
J、设定待加工层上表面为z轴坐标原点，将储液槽充满工作液，进行待加工层的电火花铣削加工，该层加工完毕后将储液槽工作液排尽，清理干净被加工件、基准块和备件上表面的工作液和蚀除产物；
K、重复步骤J铣削加工另一待加工层，直至所有分层铣削加工完毕。
进一步地，所述的工具电极为圆柱工具电极，工具电极的控制点为刀位点，工具电极的刀位点为工具电极底面中心点。
进一步地，所述的预加工孔的直径比工具电极直径大4个放电间隙尺寸以上；所述的固定点选择在型芯类零件毛坯的轮廓区域外侧，且与毛坯最大轮廓线的直线距离大于2个工具电极半径的轮廓线上。
进一步地，所述的电火花成型加工机床包括磁力吸盘、工作台、工具电极夹持器、基准块、储液槽、冲液管和控制***，所述的被加工件、备件和基准块固定在磁力吸盘上，磁力吸盘固定在工作台上，所述的电极夹持器夹持工具电极，电极夹持器在控制***的控制下实现工具电极转动和z轴方向往复运动，磁力吸盘在控制***控制下实现被加工件、备件和基准块的x、y轴方向运动，所述的基准块用来测量工具电极的损耗长度。
进一步地，所述的储液槽带有工作液有循环过滤功能，并带有储液箱，储液槽进液口和出液口分布在储液槽相对的两侧面，工作液呈现层流状态；储液槽中工作液液面升降可调，冲液管的冲液角度、位置、压力可调，冲液管出来的液体与储液箱液体是同一液体；所述的工作液为绝缘性的电火花加工专用油、绝缘性的乳化液或去离子水。
进一步地，所述的控制***用于设定和储存被加工件坐标系、备件坐标系和基准块坐标系。
进一步地，在步骤J的铣削加工过程中发现工具电极剩余长度不足时，及时中断加工，更换新工具电极后，重新按照正在加工层的程序设定坐标系原点，从停止位置继续完成剩余程序的加工。
进一步地，所述的更换新工具电极是指更换同样尺寸规格、同样材料、且未发生形状变化的工具电极，包括重新装夹已制备好的工具电极或者在现有工具电极上截去已放电损耗的部分而得到的工具电极。
进一步地，所述的工具电极的长度损耗率计算方法如下：根据工具电极损耗长度和在该损耗长度下工具电极在xy平面内移动的轨迹长度进行计算，长度损耗率＝损耗长度/轨迹长度；所述的工具电极损耗长度的测量方法如下：在基准块坐标系下，利用控制***的接触感知功能，在加工前和加工后让工具电极沿着z轴负方向向基准块上表面靠近，接触瞬间工具电极停止进给运动，读出对应z轴坐标值，二者相减后的结果取绝对值，该绝对值为工具电极损耗长度。
进一步地，步骤I中所述的加工程序通过手动方式或自动方式完成，每一程序行终点z轴坐标＝z轴坐标值-长度损耗率×当前程序行的轨迹长度。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明基于高频电源下工具电极形状特性，先让工具电极主动产生形状变化，然后利用变形后的工具电极采取连续补偿方法进行分层铣削加工，通过预加工孔消除层间进给加工对工具电极形状的影响。
2、本发明针对微细电火花加工过程中的形状变化，提出基于特定电规准条件下保持工具电极形状稳定的方法，实现了工具电极形状恒定损耗，解决了微细电火花加工工具电极损耗中形状变化的问题。
3、本发明针对工具电极在跨层加工和层内加工损耗情况不一致问题，提出型腔类零件在预加工孔内进给、型芯类零件外设固定点实现层间进给的方式，消除了因跨层加工引起的工具电极形状和损耗的非正常变化导致降低加工精度问题。
4、本发明针对长度补偿规律问题，提出按照预设加工条件在备件上开展加工的方法，获取长度损耗规律，采用以长度损耗率为变量系数实现工具电极长度损耗的实时补偿。
5、本发明通过给定加工条件保证了加工过程中工具电极形状稳定，从而解决了微细电火花铣削加工的工具电极形状变化问题，进而实现电火花铣削加工，加工工艺指标达到了较高水平。
附图说明
图1是电火花成型加工机床结构示意图。
图2是型腔类零件毛坯剖视图。
图3是图2的俯视图。
图4是型腔类零件剖视图。
图5是图4的俯视图。
图6是型芯类零件剖视图。
图7是图6的俯视图。
图8是实施例毛坯剖视图。
图9是图8的俯视图。
图10是实施例零件剖视图。
图11是图10的俯视图。
图12是实施例备件示意图。
图13是图12的A-A剖视图。
图14是图12的B-B剖视图。
图中：1、电火花成型加工机床，2、电极夹持器，3、工具电极，4、备件，5、基准块，6、磁力吸盘，7、被加工件，8、工作台，9、储液槽，10，冲液管，11、毛坯，12、预加工孔，13、型腔，14、型腔类零件，21、型芯类零件；22、固定点，36、槽A，37、槽B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地说明。
如图1-7所示，一种微三维零件电火花铣削加工方法，包括以下步骤：
A、根据被加工件7几何尺寸选用适合直径大小的工具电极3，制备工具电极；
B、在电火花成型加工机床1上装夹被加工件7和备件4，所述的备件4与被加工件7材料相同；
C、如果被加工件7为型腔类零件14，则转步骤C1；如果被加工件7为型芯类零件21，则转步骤C2；
C1、对型腔类零件14做预加工孔12，并将预加工孔12作为每一层加工程序的起始点，工具电极3从起始点进入待加工层底部；转步骤D；
C2、对型芯类零件21在零件外部选择一固定点22，将固定点22作为每一层加工程序的起始点，工具电极3从起始点进入待加工层底部；
D、装夹工具电极3，按被加工件7形状调整冲液管10的冲液角度和位置，以有利于蚀除产物的排出；
E、根据工具电极3的直径设置电规准和参数：脉宽为0.01-15微秒，脉宽间隔为1-50微秒，峰值电流为0.01-10安培，击穿维持电压为10-20伏特，工具电极3接电源负极，工具电极转速每分钟0-2000转；
F、根据加工精度要求选择合适的分层厚度：分层厚度为1-1000微米；
G、确定长度损耗率和放电间隙：设定加工坐标系，在距离备件4外轮廓线大于一个工具电极半径的区域竖直进给到待加工层所在底面的深度，铣削长度为0.1-20毫米的槽A36，确保对应长度上都发生正常放电加工去除，测量并计算工具电极3的长度损耗率；
H、工具电极3预变形：更换新工具电极，设定备件4坐标系，以所确定的长度损耗率为参数，在所选择的分层厚度条件下，在备件4上铣削长度为0.1-10毫米的槽B37，完成铣削后的工具电极3即产生了预变形，将预变形后的工具电极3作为被加工件7分层铣削的工具电极3；
I、以被加工件7的待加工层上表面为z轴坐标原点，x、y坐标原点恒定不变，根据工具电极3的长度损耗率、分层厚度和被加工件7的结构编制被加工件7每一层电火花数控分层的铣削加工程序；
J、设定待加工层上表面为z轴坐标原点，将储液槽9充满工作液，进行待加工层的电火花铣削加工，该层加工完毕后将储液槽9工作液排尽，清理干净被加工件7、基准块5和备件4上表面的工作液和蚀除产物；
K、重复步骤J铣削加工另一待加工层，直至所有分层铣削加工完毕。
进一步地，所述的工具电极3为圆柱工具电极，工具电极3的控制点为刀位点，工具电极3的刀位点为工具电极3底面中心点。
进一步地，所述的预加工孔12的直径比工具电极3的直径大4个放电间隙尺寸以上；所述的固定点22选择在型芯类零件21的毛坯轮廓区域外侧，且与毛坯最大轮廓线的直线距离大于2个工具电极3半径的轮廓线上。
进一步地，所述的电火花成型加工机床1包括磁力吸盘6、工作台8、电极夹持器2、基准块5、储液槽9、冲液管10和控制***，所述的被加工件7、备件4和基准块5固定在磁力吸盘6上，磁力吸盘6固定在工作台8上，所述的电极夹持器2夹持工具电极3，电极夹持器2在控制***的控制下实现工具电极3转动和z轴方向往复运动，磁力吸盘6在控制***控制下实现被加工件7、备件4和基准块5的x、y轴方向运动，所述的基准块5用来测量工具电极3的损耗长度。
进一步地，所述的储液槽9带有工作液有循环过滤功能，并带有储液箱，储液槽9进液口和出液口分布在储液槽9相对的两侧面，工作液呈现层流状态；储液槽9中工作液液面升降可调，冲液管10的冲液角度、位置、压力可调，冲液管10出来的液体与储液箱液体是同一液体；所述的工作液为绝缘性的电火花加工专用油、绝缘性的乳化液或去离子水。
进一步地，所述的控制***用于设定和储存被加工件坐标系、备件坐标系和基准块坐标系。
进一步地，在步骤J的铣削加工过程中发现工具电极3剩余长度不足时，及时中断加工，更换新工具电极后，重新按照正在加工层的程序设定坐标系原点，从停止位置继续完成剩余程序的加工。
进一步地，所述的更换新工具电极是指更换同样尺寸规格、同样材料、且未发生形状变化的工具电极3，包括重新装夹已制备好的工具电极3或者在现有工具电极3上截去已放电损耗的部分而得到的工具电极3。
进一步地，所述的工具电极3的长度损耗率计算方法如下：根据工具电极损耗长度和在该损耗长度下工具电极在xy平面内移动的轨迹长度进行计算，长度损耗率＝损耗长度/轨迹长度；所述的工具电极损耗长度的测量方法如下：在基准块5坐标系下，利用控制***的接触感知功能，在加工前和加工后让工具电极3沿着z轴负方向向基准块5上表面靠近，接触瞬间工具电极3停止进给运动，读出对应z轴坐标值，二者相减后的结果取绝对值，该绝对值为工具电极损耗长度。
进一步地，步骤I中所述的加工程序通过手动方式或自动方式完成，每一程序行终点z轴坐标＝z轴坐标值-长度损耗率×当前程序行的轨迹长度。
本发明的实施例为在45钢零件上加工倒四面台腔体，倒四面台腔体尺寸长宽深分别为2×2×1毫米、锥面斜度为15度，倒四面台腔***于零件上表面几何中心如图10-11所示。
加工装置示意图如图1所示，包括电火花成型加工机床1、磁力吸盘6、工作台8、电极夹持器2、储液槽9和冲液管10，被加工件7、备件4、基准块5固定在磁力吸盘6上，磁力吸盘6固定在工作台8上，工作台8放在储液槽9内，冲液管10可以根据需要调整角度和位置，电极夹持器2夹持工具电极3，电极夹持器2在电火花成型加工机床1实现工具电极3转动和z轴方向往复运动，磁力吸盘6在电火花成型加工机床1控制下实现被加工件7、备件4和基准块5的x、y轴方向运动，电火花成型加工机床1能够实现x、y、z三轴联动，基准块5用来测量工具电极3的损耗长度。
本实施例采用一批直径为1.5毫米标准工具电极3并提前制备部分直径为0.5毫米的工具电极，以提高加工效率。
具体加工方法包括以下步骤：
(1)根据被加工件7的几何尺寸选用直径为0.5毫米的工具电极3为型腔13分层加工用工具电极3，直径为1.5毫米工具电极3为预加工孔12用工具电极3；
(2)在磁力吸盘6上装夹毛坯11、备件4和基准块5；
(3)设置坐标系原点在毛坯11上表面中心，装夹直径为1.5毫米的工具电极3到电极夹持器2上，在原点位置采用电火花加工工艺加工深度为1毫米的预加工孔12(如图8-9所示)；
(4)电火花成型加工机床1的工作液采用层流、自然循环方式以排出、过滤蚀除产物、冷却加工工具电极3，不采用冲液管10冲液；
(5)设置电规准：脉宽为0.1微秒，脉宽间隔为15微秒，峰值电流为0.5安培，击穿维持电压16伏特，工具电极3接电源负极，工具电极3每分钟转速为10转；
(6)选择分层厚度为0.2毫米；
(7)确定长度损耗率：装夹直径为0.5毫米的工具电极3到电极夹持器2上，设定坐标原点在备件4上表面左侧棱边中心(如图12、13所示)，从点x-0、y-5、z-0.2沿x轴正方向在零件外铣削长度为10mm的槽A36(如图12、13所示)，利用基准块5测量并计算工具电极3的长度损耗率为5％；
(8)工具电极3预变形：更换直径为0.5毫米的工具电极3，设定坐标原点在备件4上表面左侧棱边中心(如图12、14所示)，从点x-2、y-5、z-0.2到点x-10、y-5、z-0.7x轴正方向在备件4上铣削长度为10mm的槽B37(如图12、14所示)；
(9)以当前工具电极为工具电极3，设置x、y轴坐标原点为被加工件7上表面中心，z轴坐标原点为待加工层上表面，根据长度损耗率，以预加工孔12为每次起始点，编制毛坯11上型腔13的每一层加工程序；
(10)设定z轴坐标原点为待加工上表面，储液槽9置入工作液，运行步骤(9)所编写的待加工层加工程序，电火花分层铣削加工毛坯11，本层加工完毕后，清空储液槽9的工作液，清理干净毛坯11上的蚀除产物和残留工作液；
(11)重复步骤(10)，得到型腔类零件14。
本发明不局限于本实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、根据被加工件(7)几何尺寸选用适合直径大小的工具电极(3)，制备工具电极；
B、在电火花成型加工机床(1)上装夹被加工件(7)和备件(4)，所述的备件(4)与被加工件(7)材料相同；
C、如果被加工件(7)为型腔类零件(14)，则转步骤C1；如果被加工件(7)为型芯类零件(21)，则转步骤C2；
C1、对型腔类零件(14)做预加工孔(12)，并将预加工孔(12)作为每一层加工程序的起始点，工具电极(3)从起始点进入待加工层底部；转步骤D；
C2、对型芯类零件(21)在零件外部选择一固定点(22)，将固定点(22)作为每一层加工程序的起始点，工具电极(3)从起始点进入待加工层底部；
D、装夹工具电极(3)，按被加工件(7)形状调整冲液管(10)的冲液角度和位置，以有利于蚀除产物的排出；
E、根据工具电极(3)的直径设置电规准和参数：脉宽为0.01-15微秒，脉宽间隔为1-50微秒，峰值电流为0.01-10安培，击穿维持电压为10-20伏特，工具电极(3)接电源负极，工具电极转速每分钟0-2000转；
F、根据加工精度要求选择合适的分层厚度：分层厚度为1-1000微米；
G、确定长度损耗率和放电间隙：设定加工坐标系，在距离备件(4)外轮廓线大于一个工具电极半径的区域竖直进给到待加工层所在底面的深度，铣削长度为0.1-20毫米的槽A(36)，确保对应长度上都发生正常放电加工去除，测量并计算工具电极(3)的长度损耗率；
H、工具电极(3)预变形：更换新工具电极，设定备件(4)坐标系，以所确定的长度损耗率为参数，在所选择的分层厚度条件下，在备件(4)上铣削长度为0.1-10毫米的槽B(37)，完成铣削后的工具电极(3)即产生了预变形，将预变形后的工具电极(3)作为被加工件(7)分层铣削的工具电极(3)；
I、以被加工件(7)的待加工层上表面为z轴坐标原点，x、y坐标原点恒定不变，根据工具电极(3)的长度损耗率、分层厚度和被加工件(7)的结构编制被加工件(7)每一层电火花数控分层的铣削加工程序；
J、设定待加工层上表面为z轴坐标原点，将储液槽(9)充满工作液，进行待加工层的电火花铣削加工，该层加工完毕后将储液槽(9)工作液排尽，清理干净被加工件(7)、基准块(5)和备件(4)上表面的工作液和蚀除产物；
K、重复步骤J铣削加工另一待加工层，直至所有分层铣削加工完毕。
2.根据权利要求1所述的一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：所述的工具电极(3)为圆柱工具电极，工具电极(3)的控制点为刀位点，工具电极(3)的刀位点为工具电极(3)底面中心点。
3.根据权利要求1所述的一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：所述的预加工孔(12)的直径比工具电极(3)的直径大4个放电间隙尺寸以上；所述的固定点(22)选择在型芯类零件(21)的毛坯轮廓区域外侧，且与毛坯最大轮廓线的直线距离大于2个工具电极(3)半径的轮廓线上。
4.根据权利要求1所述的一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：所述的电火花成型加工机床(1)包括磁力吸盘(6)、工作台(8)、电极夹持器(2)、基准块(5)、储液槽(9)、冲液管(10)和控制***，所述的被加工件(7)、备件(4)和基准块(5)固定在磁力吸盘(6)上，磁力吸盘(6)固定在工作台(8)上，所述的电极夹持器(2)夹持工具电极(3)，电极夹持器(2)在控制***的控制下实现工具电极(3)转动和z轴方向往复运动，磁力吸盘(6)在控制***控制下实现被加工件(7)、备件(4)和基准块(5)的x、y轴方向运动，所述的基准块(5)用来测量工具电极(3)的损耗长度。
5.根据权利要求1所述的一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：所述的储液槽(9)带有工作液有循环过滤功能，并带有储液箱，储液槽(9)进液口和出液口分布在储液槽(9)相对的两侧面，工作液呈现层流状态；储液槽(9)中工作液液面升降可调，冲液管(10)的冲液角度、位置、压力可调，冲液管(10)出来的液体与储液箱液体是同一液体；所述的工作液为绝缘性的电火花加工专用油、绝缘性的乳化液或去离子水。
6.根据权利要求4所述的一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：所述的控制***用于设定和储存被加工件坐标系、备件坐标系和基准块坐标系。
7.根据权利要求1所述的一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：在步骤J的铣削加工过程中发现工具电极(3)剩余长度不足时，及时中断加工，更换新工具电极后，重新按照正在加工层的程序设定坐标系原点，从停止位置继续完成剩余程序的加工。
8.根据权利要求1所述的一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：所述的更换新工具电极是指更换同样尺寸规格、同样材料、且未发生形状变化的工具电极(3)，包括重新装夹已制备好的工具电极或者在现有工具电极上截去已放电损耗的部分而得到的工具电极。
9.根据权利要求1所述的一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：所述的工具电极(3)的长度损耗率计算方法如下：根据工具电极损耗长度和在该损耗长度下工具电极在xy平面内移动的轨迹长度进行计算，长度损耗率＝损耗长度/轨迹长度；所述的工具电极损耗长度的测量方法如下：在基准块(5)坐标系下，利用控制***的接触感知功能，在加工前和加工后让工具电极(3)沿着z轴负方向向基准块(5)上表面靠近，接触瞬间工具电极(3)停止进给运动，读出对应z轴坐标值，二者相减后的结果取绝对值，该绝对值为工具电极损耗长度。
10.根据权利要求1所述的一种微三维零件电火花铣削加工方法，其特征在于：步骤I中所述的加工程序通过手动方式或自动方式完成，每一程序行终点z轴坐标＝z轴坐标值-长度损耗率×当前程序行的轨迹长度。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108655522A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-16 | 青岛理工大学 | 一种提高大电流电弧放电铣削加工精度的方法 |
| CN109514011A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-26 | 陇东学院 | 一种电火花穿孔加工方法 |
| CN109551019A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-02 | 河源龙记金属制品有限公司 | 一种模板型腔的加工方法 |
| CN111203600A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-29 | 大连大学 | 一种新型螺旋铣削电火花加工方法 |
| CN112388246A (zh) * | 2019-08-13 | 2021-02-23 | 盐城耀强模塑科技有限公司 | 一种消减累积偏差的加工方法 |
| CN114012192A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-02-08 | 中国航发南方工业有限公司 | 动力涡轮机匣装配槽的电火花加工夹头 |
| CN114619108A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-06-14 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种微细电火花小孔加工方法、***、设备及其存储介质 |
| CN114888374A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-08-12 | 成都宝利根创科电子有限公司 | 一种工件微细小任意圆弧放电成型加工电极及加工方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05277835A (ja) * | 1992-04-02 | 1993-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置 |
| JP2006326818A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Yuutorii Kk | マシニングセンター主軸に取り付ける放電加工装置 |
| CN101693313A (zh) * | 2009-10-20 | 2010-04-14 | 清华大学 | 微三维结构的电火花电解组合铣削加工方法 |
| JP2013158897A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Denso Corp | 切削加工機、及びこれを用いた切削工具再生加工方法 |
| CN104646774A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-05-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于火花放电率的电极损耗实时补偿方法 |
| CN104801794A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-07-29 | 大连大学 | 核泵用标准测定管窄槽的电火花成型加工方法 |
-
2016
- 2016-07-14 CN CN201610554464.6A patent/CN106077853B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05277835A (ja) * | 1992-04-02 | 1993-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置 |
| JP2006326818A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Yuutorii Kk | マシニングセンター主軸に取り付ける放電加工装置 |
| CN101693313A (zh) * | 2009-10-20 | 2010-04-14 | 清华大学 | 微三维结构的电火花电解组合铣削加工方法 |
| JP2013158897A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Denso Corp | 切削加工機、及びこれを用いた切削工具再生加工方法 |
| CN104646774A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-05-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于火花放电率的电极损耗实时补偿方法 |
| CN104801794A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-07-29 | 大连大学 | 核泵用标准测定管窄槽的电火花成型加工方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王元刚等: "微细电火花加工精度控制方法研究", 《第13届全国特种加工学术会议论文集》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108655522A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-16 | 青岛理工大学 | 一种提高大电流电弧放电铣削加工精度的方法 |
| CN108655522B (zh) * | 2018-05-18 | 2019-03-05 | 青岛理工大学 | 一种提高大电流电弧放电铣削加工精度的方法 |
| CN109551019A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-02 | 河源龙记金属制品有限公司 | 一种模板型腔的加工方法 |
| CN109514011A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-26 | 陇东学院 | 一种电火花穿孔加工方法 |
| CN112388246A (zh) * | 2019-08-13 | 2021-02-23 | 盐城耀强模塑科技有限公司 | 一种消减累积偏差的加工方法 |
| CN111203600A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-29 | 大连大学 | 一种新型螺旋铣削电火花加工方法 |
| CN111203600B (zh) * | 2020-01-19 | 2020-11-10 | 大连大学 | 一种新型螺旋铣削电火花加工方法 |
| CN114012192A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-02-08 | 中国航发南方工业有限公司 | 动力涡轮机匣装配槽的电火花加工夹头 |
| CN114619108A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-06-14 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种微细电火花小孔加工方法、***、设备及其存储介质 |
| CN114619108B (zh) * | 2022-04-19 | 2023-09-15 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种微细电火花小孔加工方法、***、设备及其存储介质 |
| CN114888374A (zh) * | 2022-07-13 | 2022-08-12 | 成都宝利根创科电子有限公司 | 一种工件微细小任意圆弧放电成型加工电极及加工方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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