超聲擾動(dòng)電解液微細(xì)電解加工的基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)向微細(xì)化、精密化的不斷發(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)了越來越多尺度在幾微米至幾百微米的金屬微細(xì)結(jié)構(gòu)，它們的加工精度、加工質(zhì)量、加工效率等對(duì)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和成本有很大影響。微細(xì)加工技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)和重要基礎(chǔ)，得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。微細(xì)電解加工是微細(xì)加工技術(shù)的重要組成部分，也成為當(dāng)今的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　電解加工具有生產(chǎn)效率高、加工表面質(zhì)量好、工件表面無殘余應(yīng)力以及無工具損耗等優(yōu)點(diǎn)，

2、但就加工尺寸精度來說，電解加工與微細(xì)加工所要求的加工尺度還有差距。提高微細(xì)電解加工精度一直是研究者不懈追求的目標(biāo)，而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。
　　本文以微細(xì)電解加工理論為基礎(chǔ)，為提高加工定域性和加工精度，提出了一種超聲擾動(dòng)電解液的微細(xì)電解加工新方法。通過對(duì)兩種超聲擾動(dòng)方案的比較分析，確定了采用超聲定向作用于加工部位，即給加工區(qū)電解液一個(gè)“激勵(lì)”的方法，使電解液在一定范圍內(nèi)由“靜”變?yōu)椤皠?dòng)”，研

3、究其對(duì)加工間隙分布和工件溶解速度的影響機(jī)理。根據(jù)電解加工間隙理論，本文采用有限元數(shù)值方法結(jié)合分析軟件ANSYS重點(diǎn)討論了間隙內(nèi)的電場(chǎng)分布，基于流體力學(xué)相關(guān)理論及計(jì)算分析軟件FLUENT模擬了超聲擾動(dòng)電解液流場(chǎng)特征參數(shù)的變化規(guī)律，進(jìn)而分析了超聲擾動(dòng)電解液對(duì)微細(xì)電解加工定域性及加工穩(wěn)定性的影響。
　　結(jié)合上述關(guān)鍵技術(shù)的研究，本文設(shè)計(jì)了一套專用夾具以解決激勵(lì)加工區(qū)電解液振動(dòng)的難題。在數(shù)字化超聲輔助微細(xì)電解加工試驗(yàn)平臺(tái)上，以微孔結(jié)構(gòu)為例，