基于盘状电极在线制备的微细电解铣削加工技术研究

发布时间：2023-10-21 15:02

　　微结构和微零件不仅是微机电系统的重要组成部分,而且在一些器件中发挥着重要的作用。而微结构和微零件的加工精度和表面质量对于器件的性能影响显著。针对电解铣削加工过程中工具电极制作困难,加工质量较差的问题,开展了基于盘状电极在线制备的微细电解铣削加工技术研究,基于搭建的微细电解铣削加工系统,实现了在同一机床上盘状工具电极的微细电火花线切割高精度在线制备,微细结构的原位微细电解铣削加工。在原有的微细电火花线切割加工机床上进行微细电解铣削加工系统的搭建。设计了控制系统的LabVIEW上位机控制界面和单片机程序,制作出一台高频窄脉冲电解电源,其输出最小脉冲宽度60ns,最大电压15V,最大电流500mA。采用平均电压检测法检测电解加工间隙平均电压,实现工具电极短路回退的功能。对电解加工过程中材料蚀除过程中的加工规律进行了仿真,在二次电流模型中施加高频脉冲电压,仿真结果与实际加工工件形貌类似,微槽的尺寸精度偏差控制在10%以内。对于多场耦合作用下的电解加工过程进行仿真,结果表明:当流场方向和电极的电解铣削进给方向相反时能够减小已加工表面的二次电解强度,提升加工质量,并通过试验进行了验证。利用二维仿真...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的背景和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 微细电火花线切割国内外研究现状
        1.2.2 微细电解加工技术国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 微细电解铣削加工系统设计
    2.1 微细电解铣削加工系统总体方案
    2.2 伺服进给机构与电解液循环系统设计
        2.2.1 伺服进给机构控制系统硬件设计
        2.2.2 伺服进给机构控制系统软件设计
        2.2.3 电解液循环系统设计
    2.3 高频窄脉冲电解电源设计
        2.3.1 脉冲发生器设计
        2.3.2 主加工电路设计
    2.4 电解加工间隙在线检测与控制
        2.4.1 总体方案设计
        2.4.2 电压检测电路设计
        2.4.3 数据采集程序及上位机界面
        2.4.4 电解加工对刀电路
    2.5 本章小结
第3章 电解加工材料蚀除过程仿真
    3.1 电解加工的基本原理
        3.1.1 电解加工中的电场分析
        3.1.2 电解加工中的流场分析
        3.1.3 电解加工中的极化分析
    3.2 电解加工材料蚀除过程二维仿真
        3.2.1 电解加工电场模型建立
        3.2.2 直流电压作用下的材料蚀除过程仿真
        3.2.3 高频脉冲电压作用下的材料蚀除过程仿真
    3.3 电解加工多场耦合仿真及工具电极设计
        3.3.1 电解加工多场耦合仿真
        3.3.2 多刃盘状工具电极设计
    3.4 本章小结
第4章 微细电解铣削加工工艺试验
    4.1 盘状工具电极微细电火花线切割制备
        4.1.1 盘状工具电极制备原理
        4.1.2 方形盘状工具电极制备
        4.1.3 尖角形电极及方形多刃电极制备
    4.2 微细电解铣削加工基础工艺试验
        4.2.1 非电参数对于电解加工质量的影响
        4.2.2 电参数对于电解加工质量的影响
        4.2.3 优化参数电解铣削加工微槽
    4.3 典型微型结构微细电解铣削加工
        4.3.1 方形盘状电极电解铣削加工微槽
        4.3.2 尖角形盘状电极电解铣削加工微槽
        4.3.3 多刃盘状电极电解铣削加工微槽
        4.3.4 阵列微槽的微细电解铣削加工
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3856070