微細(xì)電解加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、電解加工是利用金屬在電解液中發(fā)生陽極溶解的原理，將零件加工成形的，其材料的減少過程以離子的形式進(jìn)行。由于電解加工具有無工具損耗、加工材料范圍廣、加工后零件表面無變形和再鑄層等優(yōu)點(diǎn)，成為航空航天，兵器制造等國防工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。特別是電解加工以離子的形式對(duì)材料進(jìn)行去除的特點(diǎn)，使得其在微細(xì)加工中具有一定的發(fā)展?jié)摿?。研究和掌握微?xì)電解加工的關(guān)鍵技術(shù)，研制開發(fā)微細(xì)電解加工系統(tǒng)，深入研究微細(xì)電解加工工藝，并結(jié)合制造業(yè)中大量存在的Meso-

2、scale(尺寸為幾微米至幾百微米)的微細(xì)結(jié)構(gòu)，將微細(xì)電解加工用于實(shí)際工業(yè)應(yīng)用研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　結(jié)合研究人員多年來在電解加工技術(shù)領(lǐng)域的研究工作及國內(nèi)外微細(xì)電解加工技術(shù)的最新研究進(jìn)展，本文重點(diǎn)在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了深入研究：
　　1、在充分分析微細(xì)電解加工技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，為了滿足微細(xì)電解加工試驗(yàn)需要，獨(dú)立研制了一臺(tái)微細(xì)電解加工機(jī)床，并對(duì)該微細(xì)電解機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)主軸系統(tǒng)及電極回轉(zhuǎn)精度快速調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)

3、計(jì)，同時(shí)利用MATLAB仿真軟件對(duì)所開發(fā)機(jī)床系統(tǒng)的低速運(yùn)動(dòng)特性和低速抗干擾特性進(jìn)行了相應(yīng)的仿真研究。
　　2、對(duì)微細(xì)電解加工機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。首先介紹了運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制硬件，硬件整體控制路線：CNC4840數(shù)控系統(tǒng)→驅(qū)動(dòng)器→步進(jìn)電機(jī)→工作臺(tái)/工具電極；根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)顯示面板的尺寸及連接線路的布置等因素，進(jìn)行了電氣控制柜的設(shè)計(jì)，并對(duì)控制系統(tǒng)與機(jī)床的總體連線圖和局部連線圖做了詳細(xì)的分析；加工間隙是影響微細(xì)電解加工精度的一個(gè)重要因

4、素，最后對(duì)短路監(jiān)測與保護(hù)、常規(guī)恒速進(jìn)給方案做了介紹。
　　3、在自行研制的微細(xì)電解加工機(jī)床上進(jìn)行了微細(xì)孔和微細(xì)電極的試驗(yàn)研究。通過基礎(chǔ)工藝試驗(yàn)研究了超聲頻率、脈沖頻率、陰極進(jìn)給速度、加工電壓等工藝因素對(duì)Meso-scale級(jí)微細(xì)孔加工的溶解定域性、微細(xì)孔加工質(zhì)量、間隙分布、成型質(zhì)量等關(guān)鍵指標(biāo)的影響規(guī)律；通過基礎(chǔ)工藝試驗(yàn)研究了電極運(yùn)動(dòng)方式、加工電壓、浸入深度、電源性質(zhì)等工藝因素影響微細(xì)圓柱體電極（微細(xì)鎢絲電極）電解加工成型精度和成型