微细电火花加工中的尺度效应研究
结题报告
批准号:
51375274
项目类别:
面上项目
资助金额:
85.0 万元
负责人:
张勤河
依托单位:
学科分类:
E0509.加工制造
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
王寿璋、陈举华、白雪、张敏、孔德政、王海蛟、杨进殿
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中文摘要
提出微细电火花加工过程中的微尺度效应。建立单脉冲火花放电的非傅里叶热传导模型,深入研究微尺度放电加工条件下的脉冲式非平衡态热传导过程,揭示微细电火花加工的尺度效应形成原因;建立完整的微细电火花加工过程中的尺度效应理论;分析各加工工艺参数和材料微结构性能与尺度效应之间的关系,研究尺度效应对加工工件形状尺寸精度和表面光洁度影响的内在规律;探索有效控制被加工件尺寸精度和表面质量的方法,实现对微细电火花加工技术的精确控制。 微细电火花加工技术是十分有效的微细加工技术,成为近几年研究热点。由于受尺度效应的制约,加工工件的形状尺寸精度和表面质量的控制一直未取得突破,严重制约着微细电火花技术的实际应用。研究微细电火花加工的微尺度效应,对于揭示其影响机理,有效控制放电加工精度,促进该加工技术实际应用具有深远的意义。其研究开发成功将引起微细电火花加工技术的巨大变革,经济和社会效益显著。
英文摘要
Micro size effect in micro EDM is proposed. Non-Fourier heat conduction model of single pulse discharge will be developed and the reasons why the size effects can be generated in micro-EDM will be revealed through deep study on the process of pulsed non-equilibrium heat conduction in micro-EDM. An integrated theory system for the size effect in micro-EDM will be developed. The influence of each processing parameter, microstructure and microscopic properties on the size effect will be analyzed; The inherent influence of the size effect on the accurancy in shape and size and the quality of finished surface of the workpieces will be researched; The new effective methods to control the accurancy in shape and size and the quality of finished surface of the workpieces will be explored, and then a micro-EDM process with a good accurancy controlling will be realised. Micro-EDM is one of the most effective micro machining technology and it has become the research hot topic in recent years. Being constrained by the size effect, breakthrough in the controlling of precision in shape and size and quality of finished surface has not been made. The practical application of micro-EDM has not been realized due to the restraint of the size effect. There are profound significances to do research on the size effects in micro-EDM. It is helpful to reveal the influence mechanism of the size effect, control the accurancy of Micro-EDM effectively and promote the application of micro-EDM in practice. The bold changes in micro-EDM technology can be brought about due to the successive research of the size effect in micro-EDM. There is a great deal of economic and social benefits.
微细电火花加工技术可以用于任何导电材料的加工而不受材料强度、硬度等力学性能的影响,特别适合于难加工材料、低刚度和薄壁工件、以及微细轴、微孔、复杂微型三维结构的加工。然而,由于微小工具电极、极小放电能以及极短放电时间的影响,微细电火花加工性能与传统的宏观电火花加工存在着较大差异, 表现出明显的尺度效应。由于尺度效应的影响,许多在宏观电火花加工中没有显著影响的因素在微细电火花加工中不能再被忽略。因此,揭示微细电火花加工中尺度效应的影响规律和作用机理有助于优化微细电火花加工工艺,使加工效率、加工精度和表面质量得以提高。研究工作及重要结果包括:(1)研究明晰了微尺度条件下的电火花加工尺度效应机理;(2)研究理清了微尺度放电条件下的放电通道特性;(3)研究建立了微尺度条件下热传导模型,探索出了微尺度条件下微细电火花加工中的能量分配规律;(4)研究发现了材料微观结构尺度、电极尺寸和形状对微细电火花加工性能的影响规律;(5)研究提出了微细电火花加工中的尺度效应有效评估方法及精度控制理论。研究成果为微细电火花加工技术及机理进一步的研究以及实际推广应用打下了基础。共发表学术论文22篇,其中SCI收录17篇,EI收录2篇,培养博士研究生3人,硕士研究4人。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2015
期刊:电加工与模具
影响因子:--
作者:王海蛟;孔德政;张敏;张勤河
通讯作者:张勤河
Resaerch on a single pulse discharge to discriminateEDM and EAM base on the plasma tunnel and crater geometry
基于等离子体隧道和弹坑几何形状的单脉冲放电判别电火花加工和电加工加工的研究
DOI:--
发表时间:2015
期刊:Journal of Materials Processing Technology
影响因子:6.3
作者:Min Zhang;Qinhe Zhang;Haijiao Wang;Guowei Liu;Tuodang Guo
通讯作者:Tuodang Guo
DOI:10.3901/cjme.2016.0622.077
发表时间:2016-08
期刊:CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
影响因子:4.2
作者:Liu Qingyu;Zhang Qinhe;Wang Kan;Zhu Guang;Fu Xiuzhuo;Zhang Jianhua
通讯作者:Zhang Jianhua
DOI:10.1007/s00170-016-9611-3
发表时间:2017-06-01
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY
影响因子:3.4
作者:Wang, Kan;Zhang, Qinhe;Zhang, Jianhua
通讯作者:Zhang, Jianhua
Effect of Electrode Size on the Performances of Micro-EDM
电极尺寸对微细电火花加工性能的影响
DOI:10.1080/10426914.2015.1059448
发表时间:2016-03
期刊:Materials and Manufacturing Processes
影响因子:4.8
作者:Qingyu Liu;Qinhe Zhang;Guang Zhu;Kan Wang;Jianhua Zhang
通讯作者:Jianhua Zhang
基于医学影像导引的四肢骨折精准复位固定技术基础研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    张勤河
  • 依托单位:
微细电火花加工技术中的精度控制理论及方法
  • 批准号:
    51775316
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    张勤河
  • 依托单位:
混粉准干式电火花加工技术研究
  • 批准号:
    51075239
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    42.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    张勤河
  • 依托单位:
压电自激脉冲式微细电火花加工技术研究
  • 批准号:
    50775128
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    张勤河
  • 依托单位:
超声振动辅助气中放电加工技术研究
  • 批准号:
    50575128
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    张勤河
  • 依托单位:
基于气体介质的超声振动辅助电火花加工技术及机理研究
  • 批准号:
    50305018
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    8.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    张勤河
  • 依托单位:
国内基金
海外基金