表面織構(gòu)電解加工技術(shù)的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用.pdf

1、研究表明，表面織構(gòu)技術(shù)是改善摩擦副表面摩擦學(xué)特性的有效手段。目前，表面織構(gòu)已經(jīng)在缸套、滑動軸承和機械密封等工程技術(shù)領(lǐng)域中獲得了成功的應(yīng)用。因此，低成本、高效率、高精度的表面織構(gòu)加工技術(shù)已成為制造領(lǐng)域的研究熱點。
　　 國內(nèi)外研究學(xué)者提出了多種表面織構(gòu)加工手段。電解加工(Electrochemical Machining，ECM)具有諸多優(yōu)點，如：與工件材料的硬度無關(guān)，加工表面無熱影響層等，因此，該技術(shù)引起了研究人員的關(guān)注。電解加

2、工是利用工件陽極在電解液中發(fā)生陽極溶解的原理，將工件加工成形的一種制造技術(shù)。由于電解加工過程中，工件材料的減少過程以離子的形式進行，因此這種溶解去除方式使電解加工技術(shù)在微細(xì)制造領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　 本文主要針對特征尺度為數(shù)十微米至數(shù)百微米的金屬表面織構(gòu)加工技術(shù)，提出了表面織構(gòu)電解加工技術(shù)。根據(jù)工具陰極與工件陽極的相對位置不同，本文提出了活動模板電解加工技術(shù)和電解轉(zhuǎn)印技術(shù)。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　

3、(1)提出全新的活動模板電解加工表面織構(gòu)技術(shù)。該技術(shù)可以有效降低加工成本，提高加工效率和加工柔性。
　　 (2)建立活動模板電解加工表面織構(gòu)的極間電場模型。利用有限元技術(shù)分析加工定域性，并對加工過程進行模擬，將數(shù)值分析及模擬結(jié)果用于指導(dǎo)試驗研究。
　　 (3)開展活動模板電解加工表面織構(gòu)技術(shù)研究。構(gòu)建活動模板電解加工平面和曲面織構(gòu)試驗系統(tǒng)，研究了活動模板結(jié)構(gòu)尺寸對表面織構(gòu)形貌的影響。分析了表面織構(gòu)隨加工過程參數(shù)的變化，如

4、電流密度，加工時間等。同時，試驗研究了不同陽極工件材料加工后的表面織構(gòu)形貌。
　　 (4)提出采用輔助陽極來提高活動模板電解加工技術(shù)的定域性，通過電場理論分析比較了無輔助陽極和有輔助陽極時工件陽極表面的電場分布規(guī)律，并通過試驗驗證輔助陽極可以有效地提高活動模板電解加工的定域性。
　　 (5)開展電解轉(zhuǎn)印表面織構(gòu)技術(shù)研究。試驗研究了基于金屬基底的SU-8光刻膠紫外光刻工藝的各個環(huán)節(jié)，利用優(yōu)化的工藝措施，制備了高尺寸精度、輪