【正文】 （8）電火花成型加工過程中受熱很小，可以忽略其影響，所以可以削弱影響的層面，這樣工件質(zhì)量會大大提高。壓電陶瓷是一種新型的功能電子材料，具備有高智能化。超聲加工的優(yōu)點（1）能使得加工表面質(zhì)量和精度提高，而且加工迅速，生產(chǎn)效率高。放電加工的缺點（1）加工的速度相對緩慢。經(jīng)過以上比較，最終選擇利用電火花成型加工來對微凸起結(jié)構(gòu)進行加工。通過這種途徑來制作微細(xì)電極,主要是依靠移動的電極絲與轉(zhuǎn)動的電極，兩者間進行放電所達(dá)到目的的。就上述四種制作電極的方法進行比較：（1）用塊電極反拷法來制作電極，最明顯的優(yōu)勢就是較高的加工效率，不過塊電極在加工中本身會出現(xiàn)損耗，所以加工的時候難以控制微細(xì)電極的尺寸，這對于加工更精密的電極材料帶來了不便。結(jié)合本次課題的要求，微凸起結(jié)構(gòu)的形狀是一種三維結(jié)構(gòu)，而單脈沖法屬于離線操作，很難實現(xiàn)電火花三維結(jié)構(gòu)的加工，所以這種方法也被排除。石墨制作的電極加工加工，密度小，所以輕巧，不過力學(xué)強度不夠。工具電極的表面粗糙度小，尺寸精度高，形狀復(fù)雜，并且加工電極的紋路都是直線，所以可以采用電火花線切割法制作。第四章 夾具的設(shè)計 夾具的功用（1） 使輔助時間縮短，提高生產(chǎn)率夾具的操作可以分為兩個階段，第一個便是將夾具安裝到加工機床上面并加以調(diào)整，第二個則是通過針對性的定位設(shè)施將工件裝夾到夾具里面，從而實現(xiàn)快速安裝。為了使得上面的問題能夠解決，日本的Yoshihito Imai給出了答案，研制出了新型的兩種局部執(zhí)行模塊[20]。（3） 將夾具放置到導(dǎo)軌上面，向著工件的軸向磨滑，加工工件的時候遇到軸向凹槽時，可以保持工件固定著。b) 當(dāng)s≠1，則T≠0，T的方向取決于s的正、負(fù)。理論上說來，軸承會限制運轉(zhuǎn)，為了削弱這個限制，需要考慮到潤滑，一般來講，在高速運轉(zhuǎn)時負(fù)責(zé)及時添加潤滑劑，降低摩擦所造成的能耗，和軸承的損壞。在本次畢業(yè)設(shè)計中，軸是用來帶動工件旋轉(zhuǎn)的，實現(xiàn)對工件周向的加工，綜上因素考慮，對主軸的設(shè)計如圖43：圖43 主軸 設(shè)計箱體本次課題中對箱體的要求是：要能完全放置到電解液中，這就要求整個箱體完全密封，為了將箱體的重量減輕，因此需要在箱體底面去除掉一部分材料，參考設(shè)計圖如：圖44:圖44 箱體 設(shè)計零部件圖45 零部件圖零部件的結(jié)構(gòu)：由密封橡膠件，壓板，螺栓三部分組成。不過實驗中，在加工效率方面，間隙值為25um的工藝數(shù)組要遠(yuǎn)小于間隙值為30um的工藝數(shù)組。 電參數(shù)的正確匹配選取電火花加工過程中的電參數(shù)需要匹配于工件加工的面積。圖53和圖54分別是圓柱表面微凸起不同倍數(shù)加工的放大圖。第六章 設(shè)計總結(jié)與展望 設(shè)計總結(jié)在本次畢業(yè)設(shè)計中，首先通過比較分析對加工制定出方案，并且根據(jù)先前制定出的加工方案設(shè)計制造加工電極。在本次論文中，參考了數(shù)位學(xué)者的發(fā)表文獻(xiàn)，在其中深受各位學(xué)者研究成果啟發(fā)，對我的論文起到很大的幫助，使得我能順利完成這篇論文的寫作。在此刻，我尤其要感謝我的論文指導(dǎo)老師于海林老師，他在設(shè)計中對我無私的幫助和指導(dǎo)，對我的設(shè)計和論文進行了無數(shù)次的修改和改進。經(jīng)過各項檢測，該實驗的微凸起結(jié)構(gòu)的尺寸是要求符合要求的，形貌特征上也滿足微凸起長和寬為200um、間距為200um的要求，一定的允許誤差存在的范圍之內(nèi)，我們對加工精確度仍然有待提高。微結(jié)構(gòu)表面的粗糙度Ra為： 。這樣將加工過程分為兩步，可以增大電極的兩相鄰?fù)蛊鸬拈g隙，使電極加工的難度和成本降低，同時也提高了加工的效率。為了使粗糙度符合實驗要求，因此放電間隙不能大于40um。結(jié)合本次畢業(yè)設(shè)計的要求，由于軸承是用來固定主軸的，可以確保工件的加工能順利進行，綜合各項因素，最終選擇了30206軸承。沒有軸承的電機是不能工作。這兩個轉(zhuǎn)矩疊加到一起形成的合成轉(zhuǎn)矩便會推動電動機轉(zhuǎn)動。 2 對夾具的改進（1） 根據(jù)要求，選擇出一個主軸，保證它的軸承是固定的。由于驅(qū)動的重量太大，所以響應(yīng)頻率會很低，大概只有20～40Hz，這對表面質(zhì)量和加工效率有了嚴(yán)重影響。石墨電極是一種脆性材料，難以緊固。任何制作工具電極的方法，它的制作過程都會有工藝基準(zhǔn)，必須先明確工藝基準(zhǔn)，然后利用傳統(tǒng)的加工方法得到。見圖：31圖31 周向凹槽電極第二步工序是對軸向的條形凹槽的加工，在圓柱工件上套上軸向凹槽加工電極，固定住工件，將電極沿著工件軸向進行進給，行程標(biāo)準(zhǔn)為290mm，確保構(gòu)成凸起200um寬， 50um高以及間隔為200um的條形。（4） 用線切割法來制作電極，加工精度比較高。在脈沖電壓下進行火花放電，對工件進行腐蝕加工定型。這種微細(xì)電極制作方法尤其適合于對微細(xì)軸類零件實施微電火花加工。（4）就加工效率，就上述三種加工方法進行比較，電火花放電加工相對效率比較低，反之，超聲加工迅速，生產(chǎn)效率相對高，而電火花成型加工只能在小電流下加工，生產(chǎn)效率也是相對較低的。（2）放電加工可以制造出傳統(tǒng)切削加工機不能加工生產(chǎn)所要求的特殊形狀的產(chǎn)品。 超聲加工英文簡稱為USM，它是一種利用超聲頻來使工具做小振幅振動，通過游離于它與工件之間的液體中的磨料來捶擊被加工表面，使得工件材料表面逐步破碎以實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的特種加工。最主要的是要利用專門的加工機器來制作石墨電極。（6）電火花成型加工不會因為像存在R角的銑加工那樣，它可以對工件根據(jù)要求構(gòu)建豎直拐角，從而達(dá)到目標(biāo)加工。由于電火花成型加工的復(fù)雜機理，電火花成型加工現(xiàn)階段不怎么如意，不過它還處于的成長期，距離它成為型腔中精加工工藝的主體目標(biāo)還有好長一段路要走，所以這就要求它要更努力一些[11]。所以來說，微彈流動力潤滑理論是能過成為潤滑理論這一領(lǐng)域的重大突破。此外：掌握各種器件的正確使用方法，以及對于實驗環(huán)境尤其是微電流的正確控制。就全世界微細(xì)加工領(lǐng)域來看，歐美這些國家突出對硅原料實現(xiàn)微結(jié)構(gòu)的加工制作，就這細(xì)分下來的領(lǐng)域技術(shù)人員普遍稱為微細(xì)電子機械領(lǐng)域。（3）放電的過程存在著一個電極損耗的過程，會影響工件成型的精確度。一般來說電火花加工主要特點：可以加工任何韌、強、脆、硬和純等高性能的導(dǎo)電材料；加工的時候沒有很明顯的機械力，非常適合用到對微細(xì)結(jié)構(gòu)和低剛度工件進行加工；通過調(diào)節(jié)脈沖參數(shù)實現(xiàn)在一臺機床上進行粗，半精和精加工；電火花加工后的形成的表面呈現(xiàn)凹形，用于貯油和削弱噪聲；電火花加工的生產(chǎn)效率明顯比切削加工低；加工過程受放電能量影響，有一些能量會在工具電極上出現(xiàn)消耗，損傷電極，從而影響了加工的精度。倘若在這個過程中，腐蝕所造成的產(chǎn)物以及廢液沒有能夠得到盡快的排出，使得熱量也同樣不能有效地被疏導(dǎo)，這樣局部的介質(zhì)便會超出標(biāo)準(zhǔn)的熱容量，致使其他介質(zhì)，就是所謂的工作液因為高溫而分解積炭，加工無法正常進行，并且有損電極。最終氣化后的金屬蒸氣和工作液會一瞬間體積增長，導(dǎo)致了形如爆炸的性質(zhì)。接通脈沖電壓，工具與工件各自的電極慢慢靠攏（～），這導(dǎo)致它們之間的電場強度會逐步增大，不過受兩極的細(xì)微表面是凹凹凸凸的影響，兩極間最近的A、B兩點處電場強度是所有里面最大的。這種放電效應(yīng)在電極產(chǎn)起的燒蝕現(xiàn)象我們稱之為電腐蝕。構(gòu)建出凸起形狀為邊長200 um的正方形，且凸起間距也是200 um，并且通過一次裝夾同時完成圓柱的軸向與周向兩道加工工序。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許畢業(yè)設(shè)計(論文)被查閱和借閱；學(xué)?？梢詫厴I(yè)設(shè)計(論文)的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編畢業(yè)設(shè)計（論文），并且本人電子文檔和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。 fixture。研究結(jié)果表明，當(dāng)兩個正負(fù)極放電的時候，通道里面會在瞬間產(chǎn)生極多的熱量，這些能量足以使得電極材料表層發(fā)生局部的熔化或汽化；同時，這些熔化或汽化的材料碎屑會能脫離電極的表面，形成我們所能看到的放電腐蝕形成的坑穴。因為通道的截面太過細(xì)微，通道內(nèi)受熱膨脹所形成的壓力最高可達(dá)幾萬帕，這樣的情況下，高溫高壓的放電通道以一個難以想象的速度擴展，產(chǎn)生一個強烈的沖擊波輻射到四周。當(dāng)正負(fù)電極之間產(chǎn)生電火花，放電通道便會產(chǎn)生高溫高壓的情況。區(qū)別于機械加工，電火花加工是一種完全不同的新工藝。就電火花加工過程而言，它的性能決定了其特點，主要說來如下所述：（1）在操作過程中，電極與材料之間不觸碰，所以宏觀上而言，兩者之間作用力極小，這對電極的材料要求沒必要那么苛刻，電極材料硬度可以小于工件的硬度。目前,大多數(shù)發(fā)達(dá)國家的微細(xì)電火花加工技術(shù)已進入工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用階段,甚至步入商業(yè)銷售階段,例如美國麥威廉斯、瑞士夏米爾、日本松下精機等公司在這方面尤為突出。微坑結(jié)構(gòu)和微凸起都有相對應(yīng)的形狀，適合利用電火花成形加工，而其中關(guān)鍵在于工具電極的制備。把彈性力學(xué)與流體潤滑理論相結(jié)合所建立起來的彈流潤滑理論，它是一個可以解決滾動接觸的潤滑理論。此外，他不但提出了三角形和圓形的微凸起結(jié)構(gòu)，而且進一步提出了兩端是凹圓弧的長方形、兩端是凸圓弧的長方形、斜平行四邊形、交錯排列的長方形這樣四種微凸起結(jié)構(gòu)，微凸體的長比寬大概在21～11之間。電火花成型加工的優(yōu)點：（1）電火花成型加工的過程中沒有切削力的存在，所以被加工的材料不會發(fā)生變形很大程度上保證其加工精度。電火花成型加工的缺點（主要是電極材料的選擇方面）：（1）銅鎢合金材料最大的缺點就是是價格昂貴，所以材料來源是十分困難的。隨著科技不斷發(fā)展，材料及工藝也得到不斷研究和改良，信息、電子、航空航天等高科技領(lǐng)域也是一天一個面目的改進，壓電陶瓷材料的制作技