【正文】 ） :503 ～ 504 . [15] 廖效果等 .數(shù)字控制機(jī)床 .武漢 :華中理工大學(xué)出版社 ， 1992， 1 . [16] 張勇 (王振龍 ， 胡富強(qiáng) ， 賈寶賢 ， 李志勇 ， 趙萬生 (哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系 ,黑龍江哈爾濱150001)) ) . 微細(xì)電火花加工中微細(xì)電極的制作與檢測技術(shù)研究 ,2020 ,8 . [17] 蔡亦峰 .紫銅電極的線切割加工 .機(jī)械制造 ,2020 ,9 :38 ～ 39 . [18] 趙波 (程雪利 ,劉傳紹 ) .微細(xì)加工與裝備技術(shù)進(jìn)展 .現(xiàn)代制造工程 ,2020 ,6 :143 ～ 146 . [19] 狄士春 (王振龍 ,劉維東等 ) ．電極等損耗微細(xì)電火花加工技術(shù) [J] .電加工 ， 1998(2) :1 ～ 3 . [20] 宋小中 (劉正勛 ) .電致伸縮型電火花微細(xì)加工伺服系統(tǒng)的研究 [J] .電加工 ,1995 (3) . [21] et Science ,1998 :236 ~247[7]M .Nesladek et al .Thin Solid Films ,1995 :184 ~188 . [22] Yoshihito Imai ， Takayuki Nakagawa ， Hidetaka Miyake ． Local actuator module for highly accurate microEDM[J] .Journal of Materials Processing Technology .2020 , 149 :328~333 . [23] seral .Surface and Coatings Technology :1991 :600~607 . 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 致 謝 經(jīng)過 兩個 多月 的時間終于 完成了這篇畢業(yè)設(shè)計 ， 在完成這項設(shè)計的過程中 遇到了無數(shù)的困難和 挫折 ， 不過基本 都在 薛功林和于海林 老師 以及同學(xué)的 幫助下 解決 了。 小結(jié) 經(jīng)過 磨削完成的 待加工工件 ， 會因為 電火花加工 而導(dǎo)致 工件表面的應(yīng)力平衡 被 破壞，使 得 工件 微微有點(diǎn) 彎曲， 因此 要在工件的彎曲恢復(fù)之后 再進(jìn)行工具的尺寸的測量 ，這樣 才能減小 測量中的 誤差。 表 52 圓管微結(jié)構(gòu)尺寸 試件位置 L(um) D(um) H(um) A A1 198 197 154 A2 198 196 153 A3 195 200 158 平均值 197 197 155 B B1 204 199 149 B2 201 195 145 B3 204 200 150 平均值 203 198 148 C C1 195 194 152 C2 201 195 156 C3 196 192 158 平均值 197 193 155 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 試件 表面 的 粗糙度 Ra為： 。 （如下 圖 52： ） 圖 52 軸向凹槽電極 開始在 整個加工 中 讓軸向凹槽電極 1 沿 著 工件 的 軸線運(yùn)動，再 用 軸向凹槽電極 2 進(jìn)行加工。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 第五章 加工工藝 工藝參數(shù) 在 本次畢 業(yè)設(shè)計 中， 要求 微凸起結(jié)構(gòu)的粗糙度為 以及 微凸起結(jié)構(gòu) 的 間隙 為200um。 預(yù)緊力的調(diào)節(jié) 控制 ： 預(yù)先 打開 封閉的 床頭箱 ，可以發(fā)現(xiàn) 有一調(diào)整螺母 處于 主軸前端 靠近 床頭箱 的地方 ， 松開緊定 的 螺釘 ，再次 收緊該螺母 便可完成 軸承間隙 的 調(diào)整 [22](因為 鎖緊力 有些偏 大 ，過程中 需用 力 敲擊 )。 事實(shí)上， 就是固定軸 來 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動 的 ， 同時 控制 它在 軸向和徑向 上 的移動。 正向電磁轉(zhuǎn)矩 會推動 轉(zhuǎn)子正 轉(zhuǎn) ，反向電磁轉(zhuǎn)矩 會推動 轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。 （ 2）夾具必須完全浸沒在電解液里面，處于密封狀態(tài)。 裝夾 電極驅(qū)動系統(tǒng) 在傳統(tǒng)理念中 不僅 是 要驅(qū)動電極 的 ，還 需 要驅(qū)動電極 里面所包含的 裝夾機(jī)構(gòu) 和 運(yùn)動 的 主軸頭。在滿足 加工要求 的 前提下 ， 細(xì)長電極伸出 來 的長度 要 盡可能短些， 這樣會 提高電極的剛性 。 電極的制作 過程 分為兩 個步驟 ： 加工電極的工藝基準(zhǔn)。同時在 電極 的 選擇 上選取 100*145標(biāo)準(zhǔn) 的電極板，板上 為條狀的 凸起， 平行于 長 為 100mm的邊， 將 放電間隙 考慮進(jìn)去，可 取 間隙為 30um， 最終使得 每根齒狀凸起高 200um，寬為140um，間隔為 260um的相鄰條紋 。但這種方法是離線制作 ，所以他的缺點(diǎn)就是難以實(shí)現(xiàn)微三維結(jié)構(gòu)的加工。 （ 4） 電火花線切割法 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 電火花線切割法 是 依靠 電極絲 （一般用 細(xì)金屬絲） ，使它能夠不斷移動。 （ 2） 線電極磨削法 (WEDG) 1984年，東京大學(xué) 增澤隆久 通過多次試驗發(fā)明出該方法 。 （ 3）就材料的要求，電火花成型加工在一般情況下適宜加工具有高熔點(diǎn)的金屬材料，電火花放電加工無法對非導(dǎo)體材料進(jìn)行加工，而超聲加工大多數(shù)情況下適宜用來對硬、脆等性能的材料實(shí)施加工。 放電加工的優(yōu)點(diǎn) （ 1） 一般的 加工機(jī) 會在加工過程中受 切削力 影響有損 工件， 而電火花 放電加工 不會 。而超聲加工既無宏觀機(jī)械作用力、沒有熱作用、不依賴于材料的導(dǎo)電性，又可加工 確定 比 值的 高深寬三維立體結(jié)構(gòu)，加工精度 和 零件表面質(zhì)量 效果都很 好，因此超聲微細(xì)加工在壓電陶瓷材料 加工上具 有獨(dú)特的優(yōu)勢，有著良好 進(jìn)步空間和 發(fā)展前景。 而且石墨電極材料最終加工出來的工件表面粗糙度十分差 ，加工 過程伴隨著 掉渣 等情況，甚至是表層脫落 。 （ 5） 電火花成型 加工技術(shù) 可 以 加工硬度較高的工件 ，我們一般所遇到的 加工是 用 硬的刀具 來 加工較為 軟 的物體， 不過 電加工 卻是利用 軟的電極 來 加工 較 硬的工件。同 屬于 電火花加工，僅僅 40多 年 的發(fā)展 ，線切割技術(shù) 作為型腔加工已存在的主體，它的技術(shù)已 經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?，在產(chǎn)值方面，它仍高出成型加工的數(shù)倍。 事實(shí)上， 微凸起結(jié)構(gòu) 所形成 的粗糙表面 不但沒有 因為接觸面的不光滑而 降低 制作的 機(jī)械零件表面抗磨損能力， 而且很大程度上 提高了 使用壽命 和 承載能力 [8,9]， 實(shí)現(xiàn)了 現(xiàn)代機(jī)械 客觀 傳動高速 和 重載的要求 。 （ 1） 了解 在精細(xì)零件 加工領(lǐng)域， 電火花加工工藝的應(yīng)用 以 及研究 成果 ； （ 2） 掌握精細(xì)加工 中對 電極的設(shè)計 和 制作 的 方法； （ 3） 掌握 對 精 細(xì)零件 加工后 的檢測方法。 不過國內(nèi) 在 將 微細(xì)電火花加工技術(shù) 轉(zhuǎn)向 商業(yè)化 [5]和 產(chǎn)品化 方面 仍 遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于日本與歐美 那些技術(shù)發(fā)達(dá)的國家 [6]。 而且電火花加工 不受材料硬度 和 熱處理狀況影響。傳統(tǒng)的加工漸漸不能適應(yīng)新社會的要求。 (4) 兩 極 之 間 所存在液體 介質(zhì)的消電離 (圖 11(f))。 當(dāng) 液體介質(zhì) 中 形成放電通 道 的那一刻 ，通道間 的那些 帶負(fù)電的粒子 會向 正極 運(yùn)動 ， 同時 帶正電的粒子 也就向負(fù)極 運(yùn)動 ， 這樣的運(yùn)動中，各粒子之間磕磕碰碰，導(dǎo)致熱量的產(chǎn)生，相應(yīng)的周邊溫度升高，通道里面環(huán)境發(fā)生劇變，一瞬之后，高溫達(dá)到一個極限 （ 10～ 107W／ mm） 。 如上圖 11 所示，電火花加工原理可常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 詳述成以下幾個工序，其中圖 11(a)為加工原理的模擬框圖。數(shù)十年的發(fā)展路 程，使得它能夠更好地被人們所接受并加以應(yīng)用，完善生產(chǎn)操作，促進(jìn)效率。 本人簽名： 日期： 導(dǎo)師簽名： 日期： 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 微尺度群凸起電火花加工試驗設(shè)計 摘 要 隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，具有各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)與特殊工藝要求的工件越來越多，這就使得傳統(tǒng)的機(jī)械加工難以持續(xù)。 本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 題目 微尺度群凸起電火花加工試驗設(shè)計 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 常熟理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 )誠信承諾書 本人鄭重聲明： 所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 )，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。微尺度群凸起電火花加工作為新的一門技術(shù)，通過電極間的重復(fù)脈沖放電腐蝕材料，能夠更精細(xì)的對工件進(jìn)行加工。 十九世紀(jì) 后期 ，人們 通過對光電應(yīng)用的研究， 發(fā)現(xiàn) 開關(guān) 解電器的觸點(diǎn) 在打 開 的 時 候會產(chǎn)生 放電 效應(yīng) ，使 得 接觸 點(diǎn) 燒蝕，損壞 了接觸面 。 (1) 兩 極間介質(zhì)的電離、擊穿 所 形成 的 放電通道 (圖 11(b))。這樣的情況下工作液 先出現(xiàn) 汽化，進(jìn) 一步發(fā)生 氣化，高溫 范圍向周邊延伸出去 ，金屬材料 的表層逐步 開始 出現(xiàn) 熔化 以及 氣化。 在上面的過程結(jié)束后，也意味著放電的結(jié)束，那些廢液之類會漸漸流出，最終冷卻下來，恢復(fù)到原來的樣子，即絕緣態(tài)。在人們逐步摸索之中，電火花加工作為一類新的工藝展現(xiàn)在人們面前。 （ 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 。 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(shí)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(jī)械領(lǐng)域 。 此外：掌握各種器件的正確使用方法，以及對于實(shí)驗環(huán)境尤其是微電流的正確控制。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。 由于電火花成型加工 的復(fù)雜機(jī)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]。 （ 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。 最主要的是 要 利用 專門的加工機(jī)器 來 制作石墨電極。 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(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo) 的特種加工。 （ 2） 放電加工 可以制造 出 傳統(tǒng)切削加工機(jī) 不能加工 生產(chǎn) 所要求 的特殊形狀 的產(chǎn)品 。 （ 4） 就加工效率，就上述三種加工方法進(jìn)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。 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(shí)施微電火花加工 。在脈沖 電壓下進(jìn)行火花放電，對工件進(jìn)行腐蝕加工定型 。 （ 4） 用線切割法來制作電極，加工精度比較高。 見圖 ： 31 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 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(jìn)行 進(jìn)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。 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 。 石墨電極 是一種 脆性材料 ，難以 緊固 。 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 。 2 對夾具的改進(jìn) （ 1） 根據(jù)要求，選擇出一個主軸，保證它的軸承是固定的。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(jī)轉(zhuǎn)動。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 沒有軸承的電機(jī)是不能工作。 結(jié)合本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計的