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微喷部件阵列孔电火花加工机床的孔加工工艺试验研究

作　者: 陈二明
导　师: 施平
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 微细电极轴 微细阵列孔 电极轴尺寸控制 孔径一致性
分类号: TG661
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


以微细阵列孔为关键结构的零部件在航空航天、电子、纺织等工业领域的应用变得越来越广泛,其加工精度也越来越高。采用微细电火花技术加工阵列孔是目前国内外使用较为普遍的方法,原因是微细电火花加工方法具有宏观作用力小、复制精度高等优点。现在国内较成熟的并且用于工业化的微细阵列孔加工装备和工艺还不多,因此研发出具有自主知识产权的微细电火花阵列孔加工成熟工艺不仅能带来可观的经济效益,而且也能提高国家在高科技上的竞争力。本文首先论述了国内外微细阵列孔加工技术的研究现状,在查阅了大量文献资料的基础上,对比各个方法之间的优缺点,最后确定采用微细电火花方法在线制作微细电极轴并利用其加工微细阵列孔,在线制作微细电极轴使用块电极磨削和线电极磨削相结合的方法。根据电极制作和微细阵列孔加工的特点,分别详细制定了块电极磨削、线电极磨削以及微细阵列孔加工的工艺方案。在微细电极轴的制作期间,利用磨削前后电极轴的轴径尺寸、磨削时的进给量以及放电间隙等,分别拟合出了控制块电极磨削和线电极磨削直径的公式,并通过了实验验证。分析了影响微细电极轴尺寸精度和形状精度的各种因素,针对磨削电极后电极表面出现的各类现象,并提出了相应的工艺解决措施。研究了孔加工工序中各个因素(电源、工作液及伺服速度等等)对微孔的加工质量以及阵列孔的直径一致性的影响,进而优化加工参数;最后利用优化后的加工参数,进行微细阵列孔加工,并验证了这些参数的合理性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-15
  1.1 课题来源及研究意义  8
  1.2 微孔加工及阵列孔加工技术综述  8-11
    1.2.1 微孔加工技术综述  8-10
    1.2.2 阵列孔加工技术综述  10-11
  1.3 国内外微细阵列孔加工的研究现状  11-14
    1.3.1 国外微细阵列孔加工的研究现状  11-12
    1.3.2 国内微细阵列孔加工的研究现状  12-14
  1.4 课题研究的主要内容  14-15
第2章 微细电火花阵列孔加工的总体工艺方案  15-22
  2.1 微细电火花阵列孔机床的总体结构及其精度保障技术  15-16
    2.1.1 微细电火花阵列孔机床的总体结构  15-16
    2.1.2 微细电火花机床的精度保障技术  16
  2.2 采用微细电火花加工阵列孔的优点及其关键技术  16-18
  2.3 阵列孔加工的总体工艺方案设计  18-21
    2.3.1 在线制作微细电极轴的加工工艺设计  18-20
    2.3.2 阵列孔加工的工艺设计  20-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章 块电极磨削工序中的各加工工艺试验研究  22-26
  3.1 块电极磨削工艺流程及影响块电极磨削的各因素分析  22-23
    3.1.1 块电极磨削的工艺流程  22
    3.1.2 影响块电极磨削加工过程的各因素分析  22-23
  3.2 煤油工作液条件下微细电极轴径的尺寸控制  23-25
  3.3 块电极磨削中出现的现象及其工艺解决措施  25
  3.4 本章小结  25-26
第4章 线电极磨削工序中的各加工工艺试验研究  26-36
  4.1 线电极磨削工艺流程及影响线电极磨削的各因素分析  26-27
    4.1.1 线电极磨削的工艺流程  26-27
    4.1.2 影响线电极磨削的各因素分析  27
  4.2 煤油工作液条件下微细电极轴径的尺寸控制  27-29
  4.3 线电极磨削中出现的现象及其工艺解决措施  29-32
  4.4 影响尺寸精度的因素分析及解决措施  32-33
    4.4.1 尺寸测量精度  32-33
    4.4.2 微量进给精度  33
    4.4.3 定位（接触感知）精度  33
  4.5 影响形状精度的因素分析  33-35
    4.5.1 主轴回转精度  33-34
    4.5.2 导轨运动的直线度  34
    4.5.3 线电极运转平面与主轴旋转中心线的垂直度  34-35
  4.6 本章小结  35-36
第5章 孔加工工序中的各加工工艺试验研究  36-49
  5.1 孔加工工艺流程及其影响因素分析  36-38
    5.1.1 孔加工工序的工艺流程  36-37
    5.1.2 分析影响孔加工工序的各个因素  37-38
  5.2 对影响孔加工工序中的各因素进行单因素试验并优化参数  38-46
    5.2.1 工作液的冲液方式、冲液位置对孔表面质量的影响  38-43
    5.2.2 工作液的冲液方式、冲液位置对孔径一致性影响  43-45
    5.2.3 伺服速度及其它因素对孔加工工序的影响  45-46
  5.3 阵列孔试验  46-48
    5.3.1 阵列孔的补偿工艺  46-47
    5.3.2 阵列孔孔径一致性试验  47-48
  5.4 本章小结  48-49
结论  49-50
附录  50-55
参考文献  55-60
致谢  60

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 特种加工机床及其加工 > 电加工机床及其加工
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