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放电位置随机分布的电火花线切割加工仿真模型
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作者 白宇飞 王振龙 +1 位作者 赵朝夕 王玉魁 《机械工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第17期200-206,共7页
在电火花线切割单脉冲放电过程仿真的基础上,基于有限元软件ANSYS提出了一种放电位置随机分布的电火花线切割加工温度场仿真模型。在仿真过程中,放电位置随机分布,并引入"生死单元技术"去除高温蚀除的单元,得到了线切割连续... 在电火花线切割单脉冲放电过程仿真的基础上,基于有限元软件ANSYS提出了一种放电位置随机分布的电火花线切割加工温度场仿真模型。在仿真过程中,放电位置随机分布,并引入"生死单元技术"去除高温蚀除的单元,得到了线切割连续脉冲放电加工过程的表面效果。然后利用温度场仿真结果计算不同放电参数下的材料去除率,并基于脉冲利用率和电极丝换向时间进行修正,发现修正后材料去除率仿真结果与实际加工结果之间误差小于10%,验证了电火花线切割加工连续脉冲随机放电的仿真模型的准确性。其中,电火花线切割加工过程的脉冲利用率、电极丝换向时间是导致仿真结果出现偏差的主要因素。为了分析实际加工过程的脉冲利用率,搭建了脉冲利用率检测装置,对不同伺服条件下的脉冲利用率进行了统计。 展开更多
关键词 电火花线切割 连续脉冲随机放 材料去除率 温度场 脉冲利用率
电火花线切割精加工轴承钢GCr15温度模拟及验证 预览
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作者 李红丽 陈志 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第11期246-248,252共4页
淬硬轴承钢GCr15是一种高碳铬钢,具有硬度高、耐磨性好等特点,电火花线切割加工方法是面向类似淬硬轴承钢GCr15等难加工材料的较好选择。此外,电火花线切割加工是利用电极与工件之间的火花放电产生大量热能,从而熔化或汽化工件材料,因此... 淬硬轴承钢GCr15是一种高碳铬钢,具有硬度高、耐磨性好等特点,电火花线切割加工方法是面向类似淬硬轴承钢GCr15等难加工材料的较好选择。此外,电火花线切割加工是利用电极与工件之间的火花放电产生大量热能,从而熔化或汽化工件材料,因此,电火花加工过程被广泛认为是一种热物理蚀除过程。通过对电火花线切割精加工过程中工件的热平衡分析,提出一种新型移动高斯热源模型,考虑材料相变潜热,建立连续脉冲放电精加工轴承钢GCr15温度场模型,采用有限元方法对温度场分布进行数值求解,最后,设计在线温度测量实验验证模型的可靠性。实验结果表明,建立的连续脉冲放电温度场模型具有较高的精度,能够为预测工件表面完整性提供参考。 展开更多
关键词 电火花线切割 淬硬轴承钢GCr15 精加工 温度场
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响应面法优化SKD11电火花线切割工艺参数研究 预览
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作者 姚忠 谭鹤群 叶金虎 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第9期91-94,共4页
针对高耐磨韧性通用冷作模具钢SKD11的难加工性,利用基于响应面法的中心复合设计电火花线切割工艺参数对材料去除率的影响规律,建立二阶响应面模型,以最大材料去除率为目标优化电火花线切割工艺参数。结果显示:脉冲放电时间、脉冲间隙... 针对高耐磨韧性通用冷作模具钢SKD11的难加工性,利用基于响应面法的中心复合设计电火花线切割工艺参数对材料去除率的影响规律,建立二阶响应面模型,以最大材料去除率为目标优化电火花线切割工艺参数。结果显示:脉冲放电时间、脉冲间隙时间、电流峰值对材料去除率的影响显著,伺服电压对材料去除率的影响较小,最优工艺参数组合为:脉冲放电时间Ton为14μs、脉冲间隙时间Toff为20μs、电流峰值IP为4.5A和伺服电压SV为5V。 展开更多
关键词 电火花线切割 SKD11材料 材料去除率 响应面法
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PCBN复合片单向喷液电火花线切割研究 预览
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作者 马秀丽 滕凯 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第6期65-67,共3页
对聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片进行了电火花线切割加工试验研究。试验结果表明:在大峰值电流、小脉冲间隔、常压供液加工条件下,电火花线切割的正向运丝切割效率明显低于反向运丝。为提高正向运丝切割效率,供液系统加装了高压喷液供液装... 对聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片进行了电火花线切割加工试验研究。试验结果表明:在大峰值电流、小脉冲间隔、常压供液加工条件下,电火花线切割的正向运丝切割效率明显低于反向运丝。为提高正向运丝切割效率,供液系统加装了高压喷液供液装置,有效增加聚晶层极间的工作液进入量和流速,提高电蚀粒子和气泡等电蚀产物的排出,改善了极间放电条件,较常压浇注方式切割效率明显提高,富钴层台阶减小,表面质量得到进一步提高。 展开更多
关键词 聚晶立方氮化硼 电火花线切割 运丝方向 冲液条件 高压喷液 高效切割
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电火花线切割加工薄壁零件热弯曲的形成机制及实验研究 预览
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作者 刘冬敏 上官同英 陈志 《机床与液压》 北大核心 2019年第17期111-114,共4页
电火花线切割被广泛认为是一种热物理蚀除工件材料的加工方式,具有不受材料硬度限制、表面质量高和无切削应力等优点。然而,热物理蚀除方式会在工件内部形成热应力,在加工薄壁类零件(厚度小于2 mm)时会体现为热弯曲变形,限制了电火花线... 电火花线切割被广泛认为是一种热物理蚀除工件材料的加工方式,具有不受材料硬度限制、表面质量高和无切削应力等优点。然而,热物理蚀除方式会在工件内部形成热应力,在加工薄壁类零件(厚度小于2 mm)时会体现为热弯曲变形,限制了电火花线切割加工在精密薄壁类零件领域的应用。通过电火花线切割加工薄壁类零件的热平衡分析,揭示薄壁类零件热弯曲的形成机制。设计正交实验,采用方差分析方法,分析加工工艺参数对薄壁类零件热弯曲变形的影响规律,并阐明这些影响规律形成的根本原因。根据方差分析结果,得到的热弯曲变形最小的加工工艺参数组合。实验结果表明:最优加工工艺参数组合可使得热弯曲变形减小到37.0μm。 展开更多
关键词 电火花线切割 薄壁类零件 热弯曲 形成机制
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电火花放电点均匀性的一种评价方法
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作者 蒋文君 王彤 金兴龙 《硬质合金》 CAS 2019年第4期289-295,共7页
在电火花线切割加工过程中,会产生逐个的放电点,而放电点位置分布的均匀程度会对加工表面质量产生比较明显的影响.本文通过理论分析验证电位差法检测的合理性,并选定最优的标定函数,根据理论分析搭建电火花线切割放电点位置检测系统.对... 在电火花线切割加工过程中,会产生逐个的放电点,而放电点位置分布的均匀程度会对加工表面质量产生比较明显的影响.本文通过理论分析验证电位差法检测的合理性,并选定最优的标定函数,根据理论分析搭建电火花线切割放电点位置检测系统.对采集得到的数据研究直接导致对放电点位置检测以及评价的好坏.通过采用小波变换原理,对采集的原始放电点数据进行了去除噪点处理,探究电火花线切割加工过程中在25 ml/min蒸汽水雾介质中、在15 ml/min蒸汽水雾介质中他们的放电点位置均匀性是如何进行变化的,采用该系统采集了水雾中线切割精加工的放电点,验证了系统的实用性. 展开更多
关键词 电火花线切割 点位置 点检测 去除噪点 均匀性变化
提高电火花线切割加工精度的措施研究 预览
7
作者 梅宇超 《机电信息》 2019年第32期114-115,共2页
简要阐述了电火花线切割加工的工作原理,对电火花线切割加工精度的影响因素及控制措施进行了深入分析,以期能够为电火花线切割加工精度的提高提供参考.
关键词 数控机床 电火花线切割 加工精度 加工工艺
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基于ANSYS移动热源电火花线切割温度场仿真研究
8
作者 赵曦 王彤 +3 位作者 明龙 孙泽成 蒋文君 刘于路 《硬质合金》 CAS 2019年第2期158-165,共8页
为了研究移动热源下电火花线切割温度场分布情况,结合热力学知识及放电通道的移动,建立了气中移动热源温度场模型,并推导出移动高斯热源的热力密度公式,确定移动热源下温度场初始条件与边界条件,根据实际加工情况建立仿真模型,利用ANSY... 为了研究移动热源下电火花线切割温度场分布情况,结合热力学知识及放电通道的移动,建立了气中移动热源温度场模型,并推导出移动高斯热源的热力密度公式,确定移动热源下温度场初始条件与边界条件,根据实际加工情况建立仿真模型,利用ANSYS软件模拟了在移动热源下电火花线切割加工过程,得到Cr12MoV工件表面温度场的变化规律以及单个电蚀坑模型,进一步确定电蚀坑分布情况为多级排列,给出理论蚀除量计算公式,为预测工件蚀除率提供了依据。设计单因素实验,结果表明,移动高斯热源下电蚀坑的椭圆形建模是可行的,实际加工条件下电蚀坑形状与仿真结果相符,且由此结论计算的理论蚀除量与实际加工过程中工件的蚀除体积相当接近,验证了建立模型的合理性及仿真研究的可行性。 展开更多
关键词 电火花线切割 移动热源 蚀除体积 单因素实验
电火花线切割加工技术在实践实训教学中的应用 预览
9
作者 谭学飞 《教育教学论坛》 2019年第16期164-166,共3页
随着我国经济的高速发展,高校培养创新型人才和提高人才培养质量是服务经济社会发展和全面建设社会主义现代化国家的迫切需要。为提高机械类专业学生实验能力并改革传统的实践实训内容,对实践实训方法的优化运用是提高实践教学质量的重... 随着我国经济的高速发展,高校培养创新型人才和提高人才培养质量是服务经济社会发展和全面建设社会主义现代化国家的迫切需要。为提高机械类专业学生实验能力并改革传统的实践实训内容,对实践实训方法的优化运用是提高实践教学质量的重要手段。文章阐述了电火花线切割加工技术在实践实训教学中的应用,以具体的切割工件为实例介绍了电火花线切割原理与方法,为实践教学提供参考。 展开更多
关键词 电火花线切割 实践实训 教学
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基于响应曲面法与改进非支配遗传算法电火花线切割单晶硅工艺优化
10
作者 陈玉龙 李淑娟 +1 位作者 卜文浩 王馨翊 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期98-103,共6页
单晶硅加工过程中追求切削效率与表面质量既可以提高晶圆自身品质又可以降低生产成本。通过响应曲面法(RSM)建立关于输入参数电压、脉宽、脉间、线锯速度与工艺结果的二阶模型,方差分析表明模型方程可行性。运用改进非支配遗传算法(NSGA... 单晶硅加工过程中追求切削效率与表面质量既可以提高晶圆自身品质又可以降低生产成本。通过响应曲面法(RSM)建立关于输入参数电压、脉宽、脉间、线锯速度与工艺结果的二阶模型,方差分析表明模型方程可行性。运用改进非支配遗传算法(NSGA-II)对加工工艺进行优化可以得到一组关于工艺结果的非支配解,这些非支配解可以满足不同条件下工程加工者的需要。进行相应实验验证非支配解可行。 展开更多
关键词 电火花线切割 单晶硅 响应曲面法 NSGA-Ⅱ
基于Android平台的电火花线切割系统开发及应用研究 预览
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作者 刘伟阳 王富盛 +1 位作者 何斌 黄志刚 《电加工与模具》 2019年第A01期26-29,共4页
对基于Android 平台的嵌入式电火花线切割数控系统进行了研究。针对数控系统的稳定性与实时性要求,提出了Java 与C/C++混合编程的开发模式;考虑到嵌入式线切割CAD/CAM 的应用,开发了基于手势识别的交互算法。系统实现了图形绘制、编辑... 对基于Android 平台的嵌入式电火花线切割数控系统进行了研究。针对数控系统的稳定性与实时性要求,提出了Java 与C/C++混合编程的开发模式;考虑到嵌入式线切割CAD/CAM 的应用,开发了基于手势识别的交互算法。系统实现了图形绘制、编辑和管理等基本的CAD 功能,以及轨迹生成、代码输出和加工控制等CAM 功能,实现了轨迹的干涉处理和优化。自建平台进行了实验验证,表明系统运行稳定,控制效果达到预期,可用于实际线切割加工,为Android 平台数控系统的研究奠定了基础。 展开更多
关键词 电火花线切割 ANDROID 操作系统 CAD/CAM 智能制造
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基于响应曲面法的SKD11材料电火花线切割电参数优化 预览
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作者 姚忠 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第11期94-99,共6页
针对SKD11材料的难加工性,利用响应曲面法,采用中心复合设计加工试验,研究电火花线切割电参数对被加工材料表面粗糙度的影响规律,建立二阶响应曲面模型,以最小表面粗糙度为目标优化电参数。研究表明,获得最小表面粗糙度的最佳电火花线... 针对SKD11材料的难加工性,利用响应曲面法,采用中心复合设计加工试验,研究电火花线切割电参数对被加工材料表面粗糙度的影响规律,建立二阶响应曲面模型,以最小表面粗糙度为目标优化电参数。研究表明,获得最小表面粗糙度的最佳电火花线切割电参数组合为:脉冲放电时间为13.53μs,脉冲间隙时间为20.11μs,电流峰值为3 A,伺服电压为3.17 V。通过试验验证,被加工材料表面粗糙度为Ra1.997μm,到达了预期效果。 展开更多
关键词 电火花线切割 SKD11材料 响应曲面法
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基于嵌入式ARM和DSP的电火花线切割机床控制系统设计 预览
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作者 李鸿 梁荣 《制造业自动化》 CSCD 2019年第11期84-87,共4页
针对电火花线切割单CPU框架监控功能有限、线切割加工精度和效率低等问题,设计一种支持双CPU协作的高效率和高精度电火花线切割机床控制系统。硬件上以ARM为上位机、DSP为下位机,由ARM集中处理线切割加工过程工艺参数,DSP实时控制工作... 针对电火花线切割单CPU框架监控功能有限、线切割加工精度和效率低等问题,设计一种支持双CPU协作的高效率和高精度电火花线切割机床控制系统。硬件上以ARM为上位机、DSP为下位机,由ARM集中处理线切割加工过程工艺参数,DSP实时控制工作台多轴联动和线电极加工节拍,通过扩展I/O全覆盖监控电火花线切割机床机电系统。软件上植入多任务实时RT-Linux操作系统,通过多任务实时调度、人机交互和高速走丝线切割实时控制实现在线插补、齿隙补偿和多轴联动等多进程任务协调。调试表明,双CPU协作系统运行可靠,能有效监测和反馈线切割加工过程机电系统运行状态,改善在线插补与多轴联动等协同控制性能。 展开更多
关键词 电火花线切割 ARM DSP RT-LINUX 控制系统
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多尺度微结构对铝合金表面疏水性能的影响 预览
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作者 弯艳玲 张猛 +1 位作者 杨健 于化东 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期2715-2719,共5页
利用微铣削技术和电火花复合技术在铝合金表面加工微沟槽阵列结构。通过改变沟槽阵列凸台宽度,获得具有不同粗糙度因子的一级结构。采用不同脉宽参数对微沟槽阵列表面进行加工,获得具有不同粗糙度因子的二级结构。对具有不同粗糙度表面... 利用微铣削技术和电火花复合技术在铝合金表面加工微沟槽阵列结构。通过改变沟槽阵列凸台宽度,获得具有不同粗糙度因子的一级结构。采用不同脉宽参数对微沟槽阵列表面进行加工,获得具有不同粗糙度因子的二级结构。对具有不同粗糙度表面的疏水性能进行观测,并对其疏水机理进行分析。结果表明:在本征接触角为50°的铝合金表面,微铣削技术构建的单尺度微结构实现了铝合金表面从亲水向疏水的转变,微铣削-电火花复合加工的多尺度结构实现了铝合金表面的超疏水性能。在二级结构粗糙度恒定的基础上,随着一级沟槽凸起宽度的增大,铝合金表面的疏水性呈线性减小的趋势。当一级结构一定时,复合加工后的铝合金表面接触角随二级结构表面粗糙度的增加先增大后减小。水滴与一级结构的接触状态为Cassie与Wenzel之间的一种过渡状态,与二级微米级陨石坑结构的接触状态为Wenzel状态,与二级纳米级结构的接触状态为Cassie-Baxter状态。 展开更多
关键词 多尺度微结构 疏水表面 微铣削 电火花线切割
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电火花线切割薄壁尖角类零件磁力变形研究 预览
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作者 李红丽 马耀峰 陈志 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第12期121-123,127,共4页
针对电火花线切割加工薄壁尖角类零件(厚度<4mm,角度<10°)容易在尖端处产生一定的磁力变形,开展磁力变形的形成机理和抑制方法研究。首先,开展轮廓观测实验,发现磁性材料的磁力变形与加工方向相同,非磁性材料的磁力变形与加... 针对电火花线切割加工薄壁尖角类零件(厚度<4mm,角度<10°)容易在尖端处产生一定的磁力变形,开展磁力变形的形成机理和抑制方法研究。首先,开展轮廓观测实验,发现磁性材料的磁力变形与加工方向相同,非磁性材料的磁力变形与加工方向相反。其次,通过电火花线切割加工电磁场分析,揭示薄壁尖角类零件磁力变形的根本原因。随后,设计正交实验,分析加工工艺参数对磁力变形的影响规律,并获得较小磁力变形的工艺参数范围。最后,提出电极丝轨迹补偿方法降低磁力变形,实验结果表明该方法可以将磁力变形降低50%。 展开更多
关键词 电火花线切割 薄壁尖角类零件 磁力变形 极丝轨迹补偿
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电火花线切割在淬硬齿轮加工中的应用 预览
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作者 权中华 翟展新 +1 位作者 宫涛 李炎 《金属加工:冷加工》 2018年第3期28-29,共2页
巧妙采用电火花线切割设备,精加工渗碳淬火后的内齿圈齿面,并从三个方面对线切割工序余量进行分析与确认,解决了淬火后的齿部变形难题。
关键词 电火花线切割 齿轮加工 应用 淬硬 渗碳淬火 线切割设备 工序余量 内齿圈
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采用熵权TOPSIS模型的电火花线切割电参数优化 预览
17
作者 姚忠 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第10期184-186,共3页
电参数直接影响电火花线切割的加工效率和表面质量。以正交试验数据为基础,通过熵权法得到各个试验指标的客观权重,并根据权重获得综合指标,对综合指标求其极差,得到一组最优电参数方案A2B1C4D1。同时利用TOPSIS法处理正交试验数据... 电参数直接影响电火花线切割的加工效率和表面质量。以正交试验数据为基础,通过熵权法得到各个试验指标的客观权重,并根据权重获得综合指标,对综合指标求其极差,得到一组最优电参数方案A2B1C4D1。同时利用TOPSIS法处理正交试验数据,获得一组贴近度值最小的电参数方案A2B3C4D1。两组方案进行试验对比,验证表明,A2B1C4D1贴近度为0.154,比A2B3C4D1更加贴近“正理想解”,其表面粗糙度值为2.147?m,材料去除率为38.17mm2/min,分别增加了0.56%和1.3%,试验结果具有有效性,采用熵权TOPSIS法对电火花线切割实际加工有一定理论指导意义。 展开更多
关键词 TOPSIS 熵权法 SKD11 电火花线切割 参数
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电火花线切割电规准对SKD11加工的影响
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作者 姚忠 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2018年第2期126-128,共3页
为了研究电火花线切割加工SKD11时电规准对表面粗糙度和材料去除率的影响规律,选取脉冲放电时间、脉冲间隙时间、峰值电流和间隙电压为试验因素,表面粗糙度和材料去除率为试验指标做单因素试验。结果表明:随着脉冲放电时间的增加,材料... 为了研究电火花线切割加工SKD11时电规准对表面粗糙度和材料去除率的影响规律,选取脉冲放电时间、脉冲间隙时间、峰值电流和间隙电压为试验因素,表面粗糙度和材料去除率为试验指标做单因素试验。结果表明:随着脉冲放电时间的增加,材料去除率随之增加,而表面粗糙度增大;脉冲间隙时间增加时,材料去除率减少,但表面粗糙度减小,当脉冲间隙时间为35μs时到达最小;峰值电流对两个试验指标影响跟脉冲放电时间一致;随着间隙电压的增大,材料去除率增大,表面粗糙度同时也增大。 展开更多
关键词 电火花线切割 SKD11 规准 材料去除率 表面粗糙度
基于触摸屏技术的线切割高频监控系统的设计 预览
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作者 刘雨兰 《信息技术与信息化》 2018年第11期44-47,共4页
利用触摸屏技术,结合单片机控制,设计了一种数控电火花线切割机床智能型高频监控系统。介绍了系统的硬件设计,触摸屏组态软件设计与单片机控制程序设计。该系统结构简洁,人机界面HMI设计先进,加工脉冲参数调节范围宽,控制精准,并具有实... 利用触摸屏技术,结合单片机控制,设计了一种数控电火花线切割机床智能型高频监控系统。介绍了系统的硬件设计,触摸屏组态软件设计与单片机控制程序设计。该系统结构简洁,人机界面HMI设计先进,加工脉冲参数调节范围宽,控制精准,并具有实时曲线监控和报警等功能,智能化程度高。 展开更多
关键词 电火花线切割 高频监控系统 触摸屏技术 单片机 串行通讯
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基于正交试验的MS-WEDM第二次切割工艺参数优化 预览
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作者 郭翠霞 李贵东 +2 位作者 刘康 杜睿 杨得胜 《机床与液压》 北大核心 2018年第23期108-111,共4页
研究MS-WEDM多次切割中第二次切割参数对表面质量和切割速度的影响规律,寻求最优参数组合,有利于提高多次切割的加工质量。采用单因素试验研究第二次切割参数的脉宽、脉间、功放、丝速等参数对表面粗糙度和切割速度的影响规律,选取4水平... 研究MS-WEDM多次切割中第二次切割参数对表面质量和切割速度的影响规律,寻求最优参数组合,有利于提高多次切割的加工质量。采用单因素试验研究第二次切割参数的脉宽、脉间、功放、丝速等参数对表面粗糙度和切割速度的影响规律,选取4水平4因素进行正交试验,用综合评分法将表面粗糙度和切割速度的多目标优化问题转化为加权综合评分的单目标问题。结果表明:更优的加工参数方案为脉冲宽度6μs、脉冲间隔5μs、功放1个、丝速6m/s,并通过试验验证,其表面粗糙度为1.54μm,切割速度为149.43mm2/min,加权综合评分为0.26。 展开更多
关键词 电火花线切割 第二次切割工艺参数 正交试验 加权综合评分
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