超聲擾動電解液微細電解加工機理與實驗的基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著制造業(yè)向微細化方向發(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)了越來越多尺度在微米級的金屬微細結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)微細加工技術(shù)在加工這些微細結(jié)構(gòu)時，通常會面臨高工具損耗及工件熱變形等問題。與之相比，微細電解加工技術(shù)因其電化學(xué)離子去除的方式來微量溶解工件的獨特優(yōu)點，使其在具備微細加工能力的同時又可以有效避免上述問題的產(chǎn)生，近年來受到世界各國研究人員的廣泛關(guān)注，成為微細加工領(lǐng)域的研究熱點。
　　在微細電解加工研究領(lǐng)域，提高微細電解

2、加工精度一直是研究者不懈追求的目標(biāo)，加工過程中的溶解定域性是影響微細電解加工精度最關(guān)鍵的核心問題，其中加工間隙的分布狀況是分析微細電解加工溶解定域性的關(guān)鍵。
　　本文在分析超聲擾動電解液微細電解加工可行性基礎(chǔ)上，提出了借助超聲的空化作用來改善加工間隙內(nèi)電解液流場分布，以提高微細電解加工的溶解定域性。結(jié)合微細電解加工原理和超聲頻振動理論，深入研究了超聲擾動電解液的作用機理，進而分析了間隙內(nèi)流場參數(shù)的分布規(guī)律。
　　使用多物理場

3、耦合分析軟件COMSOLMutiphysics對電解液擾動狀態(tài)下加工間隙內(nèi)的流場、聲場、電場等多物理場進行仿真分析，仿真結(jié)果證明加工域內(nèi)存在超聲空化作用。通過比較相同加工參數(shù)條件下施加超聲振動和未加超聲振動時加工間隙流場參數(shù)的的變化，為超聲擾動電解液提高微細電解加工定域性及加工效率奠定了理論基礎(chǔ)。
　　以微孔結(jié)構(gòu)為試驗對象，設(shè)計了專用的超聲擾動電解液微孔電解加工的流場夾具，在數(shù)字化超聲擾動電解液微細電解加工試驗平臺上，使用螺旋圓柱