微噴部件群孔數(shù)控電火花加工機(jī)床脈沖電源的研究.pdf

1、隨著先進(jìn)制造技術(shù)的快速發(fā)展、制造業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)激烈化以及世界范圍產(chǎn)品的小型化和精密化，產(chǎn)品加工精度的要求也越來越高，微細(xì)電火花技術(shù)越來越受到各國的重視。在生物技術(shù)、生物工程、紡織噴墨印花、金屬沉積、微結(jié)構(gòu)制造、電子制造、網(wǎng)絡(luò)連接、制藥、及顯示器制造等領(lǐng)域中，精密微噴部件中微細(xì)陣列孔的加工精度，成為限制其發(fā)展的瓶頸。微細(xì)電火花加工技術(shù)作為一種非接觸的加工方法，具有加工應(yīng)力小，加工精度高等優(yōu)點(diǎn)，在微細(xì)陣列孔加工中具有很大的優(yōu)勢(shì)。
　　微

2、能脈沖電源作為微細(xì)電火花加工機(jī)床的重要組成部分，在微細(xì)電火花加工中具有重要的位置。本文在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析了以往微細(xì)電火花加工電源的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)單一電源模式、能量變化范圍較小的微能脈沖電源并不能滿足微細(xì)陣列孔加工的需求。因此研究一種具有多種加工模式，能量可選范圍較大的微能脈沖電源對(duì)本課題研究微細(xì)陣列孔加工具有重要意義。
　　本文設(shè)計(jì)的多模式微能脈沖電源，是一種基于微處理器（MCU）和復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）的主振電路控

3、制，集RC、可控電阻、可控電容等幾種放電加工模式于一體的功率放大電路的微能脈沖電源。通過硬件設(shè)計(jì)、程序編寫以及相關(guān)調(diào)試，完成該微能脈沖電源的制作。在加工過程中，微能脈沖電源可以通過改變電源模式以及開路電壓、電阻、電容、占空比等電參數(shù)，實(shí)現(xiàn)脈沖電源能量在很大范圍內(nèi)可選，確保了脈沖電源能夠滿足實(shí)際加工需求。
　　然后將調(diào)試好的微能脈沖電源運(yùn)用到試驗(yàn)中，分別對(duì)電極磨削以及微細(xì)孔加工的電參數(shù)進(jìn)行摸索。分析不同的電參數(shù)對(duì)加工的影響，選取其中

4、較優(yōu)的一組參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本與預(yù)期分析吻合，說明此微能脈沖電源可實(shí)現(xiàn)電極磨削及微細(xì)孔加工的目標(biāo)。
　　根據(jù)前期摸索的電參數(shù)規(guī)律，分別選擇適合電極磨削和微細(xì)陣列孔加工的一組電參數(shù)，運(yùn)用到打印機(jī)微噴部件陣列孔加工中。在電極磨削加工中發(fā)現(xiàn)，此微能脈沖電源能夠較理想的加工出直徑約為39.5μm，直徑偏差在1μm內(nèi)，長(zhǎng)度1050μm，長(zhǎng)徑比超過26的微細(xì)電極軸；在微細(xì)陣列孔加工中，能夠較穩(wěn)定的加工直徑偏差在2μm之內(nèi)的2×128