电解电火花玻璃微加工新方法及其机理研究

发布时间：2021-09-09 08:11

　　随着可穿戴智能设备、手机等消费类电子产品的日益普及,包含各种型腔绝缘材料的精细加工存在巨大的市场需求。其中玻璃等微机电系统（MEMS,Micro-ElectroMechanical System）绝缘材料有着广泛的应用市场,然而因其具有高硬度、高脆性等特点,使得它们的微加工受到极大限制。目前电解电火花加工（Electro-Chemical Discharge Machining,ECDM）是一种专门针对玻璃、石英、陶瓷等绝缘硬脆材料的微加工方法。它的加工效率高、柔性好、成本低,并且能在这些硬脆材料上进行三维微加工,但在加工精度、深度、重复性等方面还未达到大规模工业应用的要求。因此,本研究提出了新的基于电解电火花效应的绝缘材料微加工方法,显著提高其加工综合性能,并深入阐述其加工机理。本研究首先简要介绍了电解电火花效应的典型特性和机理。通过对电解电火花过程中刀具电极周围气泡和气层形成过程的数学建模,对气层的形成机理以及形成稳定放电条件进行了详细的数学描述。采用高速相机观测其形成过程,证实了气泡和气层电学模型的正确性,并揭示了气泡层向气层转化的过程,同时这也是形成电解电火花效应的最核心部分。... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究的目的和意义
    1.3 国内外研究现状概述
    1.4 本文主要研究内容及创新点
第二章 电解电火花效应的特性和气层形成机理研究
    2.1 引言
    2.2 电解电火花效应的特性
    2.3 气层形成机理研究
    2.4 本章小结
第三章 电解电火花反作用力进给方法研究
    3.1 引言
    3.2 重力进给作用系统方法的研究
    3.3 反作用力进给微加工系统方法研究
    3.4 本章小结
第四章 基于磁流体动力效应电解火花微加工机理研究
    4.1 引言
    4.2 实验装置与实验步骤
    4.3 气层和气泡在磁流体动力作用下的理论建模
    4.4 实验结果和讨论
    4.5 本章小结
第五章 基于磁场流体效应加工工艺参数优化方法
    5.1 引言
    5.2 实验步骤与实验方法
    5.3 气泡在磁流体动力作用下运动理论建模分析
    5.4 实验结果和讨论
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续研究展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文
附录2 攻读博士学位期间申报的发明专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]Ultrasonic vibration-assisted machining:principle,design and application[J]. Wei-Xing Xu,Liang-Chi Zhang.  Advances in Manufacturing. 2015(03)
[2]基于数值仿真技术的单颗磨粒切削机理[J]. 言兰,姜峰,融亦鸣.  机械工程学报. 2012(11)



本文编号：3391744