学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于阴极周期往复运动的微细电解加工试验研究

作　者: 邱中军
导　师: 刘壮
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 微细电解加工加工精度往复运动微细电极侧壁绝缘
分类号: TG662
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 49次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,随着机械电子设备不断地向小型化、微型化方向发展,材料微、纳米级尺度的加工方法已经越来越引起人们的关注。微细电解加工,因其高效、低成本、可加工材料范围广、加工表面无应力、无热变形等优点,使其在微细制造领域有着很大的发展潜力。微细电解加工中,电解液更新是影响微细电解加工精度的重要因素。本文探索采用阴极周期往复运动的加工方式来更新加工区域电解液,构建了试验装置,以工程领域中大量应用的微小孔为研究对象,进行了基于阴极周期往复运动的微细电解加工工艺试验研究,完成了以下工作:1、基于已有的精密电解加工装置,引入具有高加速度性能的直线电机,构建了阴极周期往复运动的微细电解加工试验系统,利用虚拟仪器软件LabView设计了专用控制程序,实现了主轴进给运动、直线电机往复运动、加工电源的耦合控制。2、利用电化学原理进行了微细电极的制备。选择具有较高热传导性、良好导电性和较高硬度的钨作为制备电极的材料。通过对腐蚀过程中电流的控制,制备出直径均匀的微圆柱状电极。采用真空气相沉积的工艺方法,在微细圆柱电极表面制作出均匀、致密的绝缘膜,满足试验的要求。3、将侧壁绝缘的钨丝电极安装在直线电机推杆上,在不锈钢片(1Cr18Ni9Ti)上进行微孔电解加工试验研究。分析了阴极周期往复运动、阴极回退加速度、阴极回退高度、实际周期加工时间以及平均电流密度对微孔侧面加工间隙的影响。结果表明,阴极周期往复运动的加工方式比一般进给加工方式能够进一步减小侧面加工间隙,提高微孔加工的定域蚀除能力。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-20
  1.1 电解加工的原理及特点  12
  1.2 微细加工技术及其发展状况  12-15
    1.2.1 微细电火花加工  12-13
    1.2.2 LIGA 技术和准LIGA 技术  13-14
    1.2.3 高能束流微细加工  14-15
  1.3 微细电解加工技术  15-18
    1.3.1 掩膜微细电解加工  15
    1.3.2 电液流微细电解加工  15-16
    1.3.3 EFAB 技术  16
    1.3.4 约束刻蚀剂层技术  16-17
    1.3.5 脉冲电流微细电解加工  17-18
  1.4 本课题来源及主要研究内容  18-20
    1.4.1 课题来源以及研究意义  18
    1.4.2 本文主要研究内容  18-20
第二章阴极周期往复运动的微细电解加工  20-30
  2.1 电解加工的法拉第定律  20
  2.2 加工间隙内的电场分布  20-21
  2.3 阳极极化及其特征  21-22
  2.4 微细电解加工的特点  22-23
  2.5 影响微孔电解加工性能的因素分析  23-25
    2.5.1 影响加工稳定性的因素分析  23
    2.5.2 影响加工精度的因素分析  23-25
  2.6 阴极周期往复运动的微细电解加工研究  25-29
    2.6.1 直线电机的发展及其在电火花加工机床中的应用  25
    2.6.2 振动进给、脉冲电流电解加工技术  25-26
    2.6.3 阴极周期往复运动的微细电解加工技术  26-29
  2.7 本章小结  29-30
第三章阴极周期往复运动的微细电解加工装置  30-39
  3.1 阴极周期往复运动的微细电解加工装置的组成  30-32
  3.2 加工系统的试验装置  32-34
    3.2.1 往复运动装置的设计  32-33
    3.2.2 加工电源的选择  33-34
  3.3 加工试验系统的控制部分  34-38
    3.3.1 加工试验系统的硬件构成  34-35
    3.3.2 音圈电机的PID 调节  35-36
    3.3.3 加工试验的运动控制方案与控制软件  36-38
  3.4 本章小结  38-39
第四章阴极周期往复运动的微细电解加工试验研究  39-56
  4.1 微孔加工的实验准备  39-40
    4.1.1 微细电极的装夹  39
    4.1.2 加工对刀  39-40
    4.1.3 电解液的选用  40
  4.2 微细电解加工工具电极的制备  40-47
    4.2.1 微细圆柱电极的制备  40-43
    4.2.2 阴极的侧壁绝缘  43-47
      4.2.2.1 绝缘前的基体处理  45
      4.2.2.2 阴极绝缘  45-47
  4.3 微孔电解加工试验与分析  47-55
    4.3.1 阴极周期往复运动对加工结果的影响  47-48
    4.3.2 阴极回退加速度对侧面加工间隙的影响  48-50
    4.3.3 阴极回退高度对侧面加工间隙的影响  50-51
    4.3.4 实际周期加工时间对侧面加工间隙的影响  51-53
    4.3.5 不同板材厚度对孔加工结果的影响  53-54
    4.3.6 电流密度对侧面加工间隙的影响  54-55
  4.4 本章小结  55-56
第五章总结与展望  56-58
  5.1 论文研究工作总结  56
  5.2 对未来工作的展望  56-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
在学期间的研究成果及发表的学术论文  62

基于阴极周期往复运动的微细电解加工试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文