微細電解加工裝備開發(fā)與實驗研究.pdf

1、電解加工具有工具無損耗、加工表面質(zhì)量好、與零件材料硬度無關、加工后工件無應力和變形等優(yōu)點，而且其加工中材料是以離子溶解的方式去除，如果加工條件和加工參數(shù)選擇合適，電解可用于微零件和微結構的加工，并獲得較高的加工精度。 本文成功開發(fā)了用于微細電解加工的裝備，用于加工微零件或微結構。該裝備采用高剛度的龍門固定式結構，以大厚度花崗巖制作底座，高度高，穩(wěn)定性好，可保證裝備的運動精度；裝備具有三個方向的進給機構，運動范圍為50×50×10

2、0mm，其中水平進給機構采用步進電機+壓電陶瓷的宏微復合驅(qū)動方式，最高位移分辨率達50nm，定位精度達0.5μm；工具電極或工件可由高速、高精度的陶瓷球軸承電主軸帶動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在0～24000r/min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，回轉(zhuǎn)精度達3μm。裝備還具有放大監(jiān)測裝置，可通過顯示器對加工過程進行觀測。 開發(fā)了裝備的控制系統(tǒng)，采用運動控制卡控制宏運動，D/A轉(zhuǎn)換器控制微運動，通過控制軟件輸入加工軌跡參數(shù)，計算機可對各軸的運動進行自動控制，從

3、而使工件和工具電極按設定的軌跡做相對運動。該系統(tǒng)實現(xiàn)了對宏驅(qū)動、宏微復后驅(qū)動、兩軸聯(lián)動等的控制，可用于微電解展成加工。控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集卡檢測工具電極和工件間的加工電壓變化，從而判斷實時加工狀態(tài)，當加工過程中發(fā)生短路，可控制相應的進給機構迅速回退。 采用最小脈寬為8μs的高頻、窄脈沖電源，在裝備上進行微細電解加工實驗，確定了有利用于穩(wěn)定加工的條件和控制參數(shù)，包括電解液種類與供給方式、加工進給速度、工具電極轉(zhuǎn)速、短路電壓、微動機