超聲擾動(dòng)電解液微細(xì)電解加工機(jī)理與實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著制造業(yè)向微細(xì)化方向發(fā)展，微電子、航空航天、精密儀器和精密模具等領(lǐng)域中出現(xiàn)了越來越多尺度在微米級(jí)的金屬微細(xì)結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)微細(xì)加工技術(shù)在加工這些微細(xì)結(jié)構(gòu)時(shí)，通常會(huì)面臨高工具損耗及工件熱變形等問題。與之相比，微細(xì)電解加工技術(shù)因其電化學(xué)離子去除的方式來微量溶解工件的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，使其在具備微細(xì)加工能力的同時(shí)又可以有效避免上述問題的產(chǎn)生，近年來受到世界各國研究人員的廣泛關(guān)注，成為微細(xì)加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　在微細(xì)電解加工研究領(lǐng)域，提高微細(xì)電解

2、加工精度一直是研究者不懈追求的目標(biāo)，加工過程中的溶解定域性是影響微細(xì)電解加工精度最關(guān)鍵的核心問題，其中加工間隙的分布狀況是分析微細(xì)電解加工溶解定域性的關(guān)鍵。
　　本文在分析超聲擾動(dòng)電解液微細(xì)電解加工可行性基礎(chǔ)上，提出了借助超聲的空化作用來改善加工間隙內(nèi)電解液流場分布，以提高微細(xì)電解加工的溶解定域性。結(jié)合微細(xì)電解加工原理和超聲頻振動(dòng)理論，深入研究了超聲擾動(dòng)電解液的作用機(jī)理，進(jìn)而分析了間隙內(nèi)流場參數(shù)的分布規(guī)律。
　　使用多物理場

3、耦合分析軟件COMSOLMutiphysics對(duì)電解液擾動(dòng)狀態(tài)下加工間隙內(nèi)的流場、聲場、電場等多物理場進(jìn)行仿真分析，仿真結(jié)果證明加工域內(nèi)存在超聲空化作用。通過比較相同加工參數(shù)條件下施加超聲振動(dòng)和未加超聲振動(dòng)時(shí)加工間隙流場參數(shù)的的變化，為超聲擾動(dòng)電解液提高微細(xì)電解加工定域性及加工效率奠定了理論基礎(chǔ)。
　　以微孔結(jié)構(gòu)為試驗(yàn)對(duì)象，設(shè)計(jì)了專用的超聲擾動(dòng)電解液微孔電解加工的流場夾具，在數(shù)字化超聲擾動(dòng)電解液微細(xì)電解加工試驗(yàn)平臺(tái)上，使用螺旋圓柱