復(fù)合型微細(xì)電火花工具電極加工裝置的開發(fā)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造進(jìn)入精密化、微型化階段，尤其是電子、光學(xué)、生物技術(shù)等領(lǐng)域?qū)ξ⑿突a(chǎn)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(xì)電火花加工技術(shù)作為微細(xì)制造領(lǐng)域重要的方法有其獨(dú)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(xì)電火花加工技術(shù)主要包括電火花線電極磨削技術(shù)(WEDG)以及電火花塊反拷技術(shù)(BEDG)。線電極磨削具有加工精度高極限加工能力強(qiáng)、效率低的特點(diǎn)，塊反拷具

2、有加工精度低、效率高的特點(diǎn)，本文將研究一種多功能微細(xì)加工裝置以實(shí)現(xiàn)塊反拷與線電極磨削工藝結(jié)合。
　　本文首先介紹了微細(xì)電極制作的方法以及各自的特點(diǎn)，闡述了在線制作電極的重要意義，詳細(xì)介紹了國內(nèi)外WEDG結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上本課題以實(shí)驗(yàn)室多功能微機(jī)床為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了WEDG與BEDG復(fù)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(xì)孔加工模塊及其冷卻液循環(huán)模塊。本文設(shè)計(jì)了線電極非懸空放電導(dǎo)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(dòng)器通過帶摩擦給線電極提供張力的方法，減少線電極的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高線電極的穩(wěn)定性。在模塊設(shè)計(jì)過程中利用ANSYS軟件對結(jié)構(gòu)中主要零件進(jìn)行了仿真，簡化了設(shè)計(jì)流程。將其安裝到多功能機(jī)床的三維微平臺上以實(shí)現(xiàn)加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)需求，該三維微平臺具有A、B、C三移動(dòng)軸，且各軸分辨率達(dá)到0.1μm。此外該多功能機(jī)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(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了程序的可行性。
　　其次，詳細(xì)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(diǎn)，研究了復(fù)合微細(xì)電火花加工工藝。通過正交實(shí)驗(yàn)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(jié)果進(jìn)行了深入的分析，為進(jìn)一步提高線電極磨削加工效率提供了參考。
　　最后，進(jìn)行了微細(xì)小孔加工實(shí)驗(yàn)