復合型微細電火花工具電極加工裝置的開發(fā)及實驗研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，機械制造進入精密化、微型化階段，尤其是電子、光學、生物技術等領域對微型化產品提出了越來越高的要求，小型化微型化成為發(fā)展的趨勢。微細電火花加工技術作為微細制造領域重要的方法有其獨特的優(yōu)勢，主要包括加工范圍廣、工具電極與工件沒有宏觀力的作用加工精度易于保證、可控性好等。微細電火花加工技術主要包括電火花線電極磨削技術(WEDG)以及電火花塊反拷技術(BEDG)。線電極磨削具有加工精度高極限加工能力強、效率低的特點，塊反拷具

2、有加工精度低、效率高的特點，本文將研究一種多功能微細加工裝置以實現(xiàn)塊反拷與線電極磨削工藝結合。
　　本文首先介紹了微細電極制作的方法以及各自的特點，闡述了在線制作電極的重要意義，詳細介紹了國內外WEDG結構的研究現(xiàn)狀。在此基礎上本課題以實驗室多功能微機床為基礎設計了WEDG與BEDG復合加工系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括塊電極反拷模塊、線電極磨削模塊、微細孔加工模塊及其冷卻液循環(huán)模塊。本文設計了線電極非懸空放電導輪，極大的提高了線電極的穩(wěn)定性。

3、對于線電極模塊提出用磁滯制動器通過帶摩擦給線電極提供張力的方法，減少線電極的轉動慣量，提高線電極的穩(wěn)定性。在模塊設計過程中利用ANSYS軟件對結構中主要零件進行了仿真，簡化了設計流程。將其安裝到多功能機床的三維微平臺上以實現(xiàn)加工時的運動需求，該三維微平臺具有A、B、C三移動軸，且各軸分辨率達到0.1μm。此外該多功能機床的主軸為鑲嵌陶瓷片的V塊主軸Z軸，使得主軸的同軸度有了可靠的保證。此外利用LabVIEW程序設計了塊電極反拷、線電極磨

4、削、電火花打孔的短路回退控制程序，經(jīng)過實驗驗證了程序的可行性。
　　其次，詳細介紹了塊反拷加工與線電極磨削加工的與原理及其優(yōu)缺點，研究了復合微細電火花加工工藝。通過正交實驗法研究了塊電極反拷中各加工因素對工具電極去除率的影響，得到各因素對去除率重要性影響的先后順序，此外，還研究了線電極磨削加工中各因素對工具電極去除率的影響，并對結果進行了深入的分析，為進一步提高線電極磨削加工效率提供了參考。
　　最后，進行了微細小孔加工實驗