復雜回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的微細電火花線切割加工技術(shù)研究.pdf

1、微細電火花線切割（Micro-WEDM）是一種高效率、高精度、方便靈活的微細加工技術(shù)。該方法工件與工具不存在物理接觸，因此不受材料物理屬性制約，可處理多種材料，在金屬及其合金材料的Micro/Meso尺度下的微小零件、局部具有微結(jié)構(gòu)的特殊構(gòu)件、微刀具和微模具等加工領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用空間。本課題拓展微細線切割加工傳統(tǒng)窄縫、窄槽和復雜直紋可展曲面的范疇，探索微細電火花線切割加工微小回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，研究電極絲微細化、工件回轉(zhuǎn)所引起的加工精度與穩(wěn)

2、定性等工藝問題，實現(xiàn)復雜回轉(zhuǎn)體微結(jié)構(gòu)的低成本、高精度的可控加工。
　　本文在分析微細線切割加工回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)工藝過程基礎(chǔ)上，搭建了循環(huán)往復走絲微細線切割回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)加工系統(tǒng)，該加工系統(tǒng)集成了塊電極電火花磨削（BEDG）及微細線切割回轉(zhuǎn)加工，基于該系統(tǒng)進行了加工回轉(zhuǎn)槽和加工圓柱的基礎(chǔ)實驗，利用單因素法研究了電參數(shù)、電極絲張力、進給速度、工件轉(zhuǎn)速對于回轉(zhuǎn)槽寬度的影響，以及進給速度、工件轉(zhuǎn)速對于圓柱加工的材料去除率和表面質(zhì)量的影響。
　　將

3、多次切割方法引入微細線切割加工回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中，驗證了多次切割可以有效地加工簡單圓柱面和復雜回轉(zhuǎn)曲面。著重研究了多次切割中最后一次精加工的加工方法，開展了低電壓回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)精加工和負極性回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)精加工的研究，利用掃描電子顯微鏡（SEM）和激光共聚焦顯微鏡（LSCM）對加工表面形貌和表面粗糙度進行了表征和檢測，并比較了兩種精加工的材料去除率。同時，還分析了當前機床伺服檢測以及電極絲穩(wěn)定性制約低電壓精加工的問題。
　　基于前面的工作基礎(chǔ)，僅利用

4、粗、精兩步工序?qū)崿F(xiàn)了微細球頭探針和回轉(zhuǎn)尖角兩種典型回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的可控加工。分別探討了粗、精加工不同的沖液策略和電極絲進給速度對球頭探針結(jié)構(gòu)加工的影響，最終加工出球頭直徑97.6μm的球頭探針結(jié)構(gòu)，球頭表面近無加工缺陷。另外，通過實驗研究，獲得適于回轉(zhuǎn)尖角結(jié)構(gòu)粗加工的工件轉(zhuǎn)速5000r/min及電極絲偏置距離7μm，在2N的電極絲張力下進行精加工，最終加工出圓角半徑1μm左右的回轉(zhuǎn)尖角結(jié)構(gòu)，還加工出一種復雜曲面回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)及長度1.9mm，具有大