微凸起和微坑結(jié)構(gòu)的特種加工成形技術(shù)研究.pdf

1、本文概述了微細(xì)加工技術(shù)及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，介紹了微凸起結(jié)構(gòu)和微坑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及當(dāng)前的主要應(yīng)用；分析認(rèn)為，特種加工工藝是制備這類微小結(jié)構(gòu)的得力手段，確定以兩種重要的特種加工工藝——放電加工和超聲加工開(kāi)展微凸起結(jié)構(gòu)和微坑結(jié)構(gòu)的成形工藝試驗(yàn)研究。 微凸起結(jié)構(gòu)和微坑結(jié)構(gòu)放電加工試驗(yàn)基于商品精密機(jī)床——AGIE低速走絲電火花線切割機(jī)和CHARMILLES電火花成形機(jī)。首先，設(shè)計(jì)、制備多種形狀、尺寸的微凸起形電極，選用合適的電規(guī)準(zhǔn)以電火花成形工

2、藝加工（陣列）微坑結(jié)構(gòu)。從所獲得微坑結(jié)構(gòu)的尺寸、形狀精度、加工前后因損耗引起的電極形狀尺寸變化、工藝參數(shù)的選擇等方面進(jìn)行了工藝性分析。繼而，用放電加工工藝制備（陣列）孔形電極，利用電火花反拷貝加工方式得到（陣列）微凸起結(jié)構(gòu)；微凸起結(jié)構(gòu)的直徑和高度通過(guò)電火花加工中施加平動(dòng)和設(shè)定參數(shù)來(lái)控制。最后，對(duì)微凸起結(jié)構(gòu)、微坑結(jié)構(gòu)及機(jī)械加工的平面試件做了摩擦學(xué)對(duì)比試驗(yàn)，初步分析了微凸起結(jié)構(gòu)和微坑結(jié)構(gòu)對(duì)摩擦性能的影響。 超聲加工試驗(yàn)中，對(duì)比了變幅

3、桿的設(shè)計(jì)和制作方法，選擇指數(shù)形變幅桿進(jìn)行試驗(yàn)。重點(diǎn)介紹超聲加工微凸起結(jié)構(gòu)和微坑結(jié)構(gòu)的微細(xì)工具頭制備方法：利用放電加工得到陣列孔形電極，再用電火花反拷貝平動(dòng)加工方式，制備了高長(zhǎng)徑比的陣列超聲微細(xì)工具頭。選擇合適的振動(dòng)頻率、進(jìn)給壓力、磨料等主要參數(shù)后，在小功率超聲精加工機(jī)上，完成了單晶硅、壓電陶瓷、硬質(zhì)合金等多種難加工材料的微凸起結(jié)構(gòu)和微坑結(jié)構(gòu)超聲加工成形試驗(yàn)。 本文總結(jié)了陣列微凸起結(jié)構(gòu)和微坑結(jié)構(gòu)采用放電及超聲加工成形的工藝可行性，