超聲頻振動(dòng)復(fù)合脈沖電解微精加工機(jī)理及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著科技發(fā)展，高新技術(shù)產(chǎn)品日益趨向集成化、超精密化和小型化。面向精密微機(jī)電系統(tǒng)器件的微細(xì)加工技術(shù)已經(jīng)成為各國研究熱點(diǎn)，它決定機(jī)械產(chǎn)品的加工精度和表面質(zhì)量，成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)整體水平的重要標(biāo)志之一。 本文概述了微細(xì)加工技術(shù)研究應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了微細(xì)電解加工及超聲電解復(fù)合微細(xì)加工的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，為解決導(dǎo)電性硬韌難切削材料的加工難題，提出了超聲頻振動(dòng)復(fù)合脈沖電解微精加工新技術(shù)構(gòu)想，進(jìn)而提出本文研究的工作內(nèi)容。 1.論述微細(xì)

2、超聲加工、微細(xì)電解加工、脈沖電解加工原理、特點(diǎn)以及工藝特性，分析了超聲頻振動(dòng)復(fù)合脈沖電解微精加工的可行性和加工機(jī)理，重點(diǎn)進(jìn)行了超聲頻振動(dòng)復(fù)合同步脈沖電解的機(jī)理分析，闡述超聲頻振動(dòng)復(fù)合脈沖電解微精加工技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 2.構(gòu)建并完善加工參數(shù)可較大范圍調(diào)節(jié)的超聲頻振動(dòng)復(fù)合脈沖電解微精加工系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)超聲頻振動(dòng)復(fù)合低電壓、“靜液”方式電解微精加工；進(jìn)行超聲頻振動(dòng)與脈沖加電電解同步方式電路設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)超聲頻振動(dòng)與電解加電脈沖同步，進(jìn)一步提高加

3、工精度。 3.應(yīng)用于微細(xì)制造領(lǐng)域的加工工具尺寸微小，制作精度要求高，難度大。因此微小陰極工具頭的設(shè)計(jì)制作是超聲頻振動(dòng)復(fù)合脈沖電解微精加工的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)之一。本文設(shè)計(jì)多種截面形狀的微細(xì)陰極工具頭，用電火花“反拷+平動(dòng)”、套料、內(nèi)外面轉(zhuǎn)換等組合電加工技術(shù)成功制作出微細(xì)陰極工具頭，可滿足復(fù)合微細(xì)加工試驗(yàn)要求。 4.對(duì)硬質(zhì)合金YT15和YG8、不銹鋼304、單晶硅片、壓電陶瓷、玻璃鋼等材料進(jìn)行了單一超聲加工試驗(yàn)及分析；進(jìn)行超聲頻

4、振動(dòng)復(fù)合電解過程機(jī)理研究；在機(jī)理試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行多參數(shù)(脈沖電壓、電解液質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)超聲頻振動(dòng)復(fù)合脈沖電解微精加工對(duì)比試驗(yàn)與分析；優(yōu)化加工參數(shù)，進(jìn)行超聲頻振動(dòng)復(fù)合同步脈沖電解微精加工多種微結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。結(jié)果表明：超聲加工是加工非金屬硬脆材料的一種有效方法，但對(duì)硬韌金屬材料加工效率很低，且工具相對(duì)損耗較大；超聲頻振動(dòng)復(fù)合脈沖電解微精加工效率高、表面質(zhì)量好，工具相對(duì)損耗小，而復(fù)合同步電解微精加工在保持加工效率的基礎(chǔ)上，具有更好的加工精度和表