復雜回轉結構的微細電火花線切割加工技術研究.pdf

1、微細電火花線切割（Micro-WEDM）是一種高效率、高精度、方便靈活的微細加工技術。該方法工件與工具不存在物理接觸，因此不受材料物理屬性制約，可處理多種材料，在金屬及其合金材料的Micro/Meso尺度下的微小零件、局部具有微結構的特殊構件、微刀具和微模具等加工領域具有十分廣闊的應用空間。本課題拓展微細線切割加工傳統(tǒng)窄縫、窄槽和復雜直紋可展曲面的范疇，探索微細電火花線切割加工微小回轉結構，研究電極絲微細化、工件回轉所引起的加工精度與穩(wěn)

2、定性等工藝問題，實現(xiàn)復雜回轉體微結構的低成本、高精度的可控加工。
　　本文在分析微細線切割加工回轉結構工藝過程基礎上，搭建了循環(huán)往復走絲微細線切割回轉結構加工系統(tǒng)，該加工系統(tǒng)集成了塊電極電火花磨削（BEDG）及微細線切割回轉加工，基于該系統(tǒng)進行了加工回轉槽和加工圓柱的基礎實驗，利用單因素法研究了電參數(shù)、電極絲張力、進給速度、工件轉速對于回轉槽寬度的影響，以及進給速度、工件轉速對于圓柱加工的材料去除率和表面質量的影響。
　　將

3、多次切割方法引入微細線切割加工回轉結構中，驗證了多次切割可以有效地加工簡單圓柱面和復雜回轉曲面。著重研究了多次切割中最后一次精加工的加工方法，開展了低電壓回轉結構精加工和負極性回轉結構精加工的研究，利用掃描電子顯微鏡（SEM）和激光共聚焦顯微鏡（LSCM）對加工表面形貌和表面粗糙度進行了表征和檢測，并比較了兩種精加工的材料去除率。同時，還分析了當前機床伺服檢測以及電極絲穩(wěn)定性制約低電壓精加工的問題。
　　基于前面的工作基礎，僅利用

4、粗、精兩步工序實現(xiàn)了微細球頭探針和回轉尖角兩種典型回轉結構的可控加工。分別探討了粗、精加工不同的沖液策略和電極絲進給速度對球頭探針結構加工的影響，最終加工出球頭直徑97.6μm的球頭探針結構，球頭表面近無加工缺陷。另外，通過實驗研究，獲得適于回轉尖角結構粗加工的工件轉速5000r/min及電極絲偏置距離7μm，在2N的電極絲張力下進行精加工，最終加工出圓角半徑1μm左右的回轉尖角結構，還加工出一種復雜曲面回轉結構及長度1.9mm，具有大