微細電解加工系統(tǒng)設計開發(fā)及實驗研究.pdf

1、電解加工是利用金屬在電解液中發(fā)生陽極溶解的原理，將零件加工成形的，其材料的減少過程以離子的形式進行。由于電解加工具有無工具損耗、加工材料范圍廣、加工后零件表面無變形和再鑄層等優(yōu)點，成為航空航天，兵器制造等國防工業(yè)生產(chǎn)中的關鍵技術之一。特別是電解加工以離子的形式對材料進行去除的特點，使得其在微細加工中具有一定的發(fā)展?jié)摿?。研究和掌握微細電解加工的關鍵技術，研制開發(fā)微細電解加工系統(tǒng)，深入研究微細電解加工工藝，并結合制造業(yè)中大量存在的Meso-

2、scale(尺寸為幾微米至幾百微米)的微細結構，將微細電解加工用于實際工業(yè)應用研究，具有重要的現(xiàn)實意義。
　　結合研究人員多年來在電解加工技術領域的研究工作及國內外微細電解加工技術的最新研究進展，本文重點在以下幾個方面進行了深入研究：
　　1、在充分分析微細電解加工技術特點的基礎上，為了滿足微細電解加工試驗需要，獨立研制了一臺微細電解加工機床，并對該微細電解機床的進給系統(tǒng)、旋轉主軸系統(tǒng)及電極回轉精度快速調節(jié)裝置進行了詳細的設

3、計，同時利用MATLAB仿真軟件對所開發(fā)機床系統(tǒng)的低速運動特性和低速抗干擾特性進行了相應的仿真研究。
　　2、對微細電解加工機床控制系統(tǒng)進行了詳細的研究。首先介紹了運動機構控制硬件，硬件整體控制路線：CNC4840數(shù)控系統(tǒng)→驅動器→步進電機→工作臺/工具電極；根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)顯示面板的尺寸及連接線路的布置等因素，進行了電氣控制柜的設計，并對控制系統(tǒng)與機床的總體連線圖和局部連線圖做了詳細的分析；加工間隙是影響微細電解加工精度的一個重要因

4、素，最后對短路監(jiān)測與保護、常規(guī)恒速進給方案做了介紹。
　　3、在自行研制的微細電解加工機床上進行了微細孔和微細電極的試驗研究。通過基礎工藝試驗研究了超聲頻率、脈沖頻率、陰極進給速度、加工電壓等工藝因素對Meso-scale級微細孔加工的溶解定域性、微細孔加工質量、間隙分布、成型質量等關鍵指標的影響規(guī)律；通過基礎工藝試驗研究了電極運動方式、加工電壓、浸入深度、電源性質等工藝因素影響微細圓柱體電極（微細鎢絲電極）電解加工成型精度和成型