【正文】 放電加工不會。而超聲加工既無宏觀機械作用力、沒有熱作用、不依賴于材料的導電性，又可加工確定比值的高深寬三維立體結構，加工精度和零件表面質量效果都很好，因此超聲微細加工在壓電陶瓷材料加工上具有獨特的優(yōu)勢，有著良好進步空間和發(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，線切割技術作為型腔加工已存在的主體，它的技術已經相當?shù)某墒?，在產值方面，它仍高出成型加工的數(shù)倍。事實上，微凸起結構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]，實現(xiàn)了現(xiàn)代機械客觀傳動高速和重載的要求。（1） 了解在精細零件加工領域，電火花加工工藝的應用以及研究成果；（2） 掌握精細加工中對電極的設計和制作的方法；（3） 掌握對精細零件加工后的檢測方法。不過國內在將微細電火花加工技術轉向商業(yè)化[5]和產品化方面仍遠遠落后于日本與歐美那些技術發(fā)達的國家[6]。而且電火花加工不受材料硬度和熱處理狀況影響。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。在上面的過程結束后，也意味著放電的結束，那些廢液之類會漸漸流出，最終冷卻下來，恢復到原來的樣子，即絕緣態(tài)。這樣的情況下工作液先出現(xiàn)汽化，進一步發(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。(1) 兩極間介質的電離、擊穿所形成的放電通道(圖11(b))。十九世紀后期，人們通過對光電應用的研究，發(fā)現(xiàn)開關解電器的觸點在打開的時候會產生放電效應，使得接觸點燒蝕，損壞了接觸面。在本工作中，首先設計出專用夾具，通過電火花加工技術對微型散熱器的圓柱表面實施微凸起加工。除文中已經注明引用的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。保密的畢業(yè)設計(論文)在解密后遵守此規(guī)定。 electrode目 錄第一章 引言 1 電火花加工簡介 1 電火花加工原理 1 3 4第二章 微凸起結構的加工技術 5 微凸起結構的研究及應用 5 幾種微凸起結構的加工方法 5 電火花成型加工 5 超聲加工 7 電火花放電加工 8 微凸起結構加工方法的選擇 8第三章 加工電極的制作 10 電極的制作方法及選擇 10 11 電極的標準制作與安裝 13第四章 夾具的設計 14 夾具的功用 14 裝夾 14 加工夾具的設計 15 整體設計 15 選擇電機 16 選擇軸承 16 設計主軸 17 設計箱體 18 設計零部件 18 夾具設計總結 19第五章 加工工藝 20 工藝參數(shù) 20 加工微凸起的步驟 20 周向加工 20 軸向加工 21 電參數(shù)的正確匹配 21 檢測與分析 22 檢測方法 22 檢測結果 22 小結 24第六章 設計總結與展望 25 設計總結 25 展望 25參考文獻 26致 謝 27Micro EDM Experimental Design Group IIAbstract II目 錄 III第一章 引言 1 電火花加工簡介 1 電火花加工原理 1 3 4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。在二十世紀四十年代初，人們通過對電火花的進一步研究，認識到了在液體介質中進行重復性脈沖放電，可以對導電材料進行相對的尺寸加工， “電火花加工法[1]”由此產生，并將得到發(fā)展應用。在放電的同一刻，還伴隨著產生光以及聲效應，由此造成了我們習以為常看得見的電火花。通道的中心與邊緣存在著一個溫差，這個溫差也造成了壓力差，致使上述的蒸汽液之類向外排出，甚至是被拋出去。 隨著科學技術和先進生產力的不斷提高，對于性能更高的材料也有了新的生產理念。因此，工具電極方便制作。其中松下精機可以說是領先一步,不過它的價格過于昂貴,大概得花費20萬美元，而且還是對國內禁運的。其中一種有效的方法是用電火花線切割微精加工。相應的，微彈流潤滑理論，則是建立在宏彈流的基礎上，對微凸體產生的微彈流加以一系列的研究，所得出的新潤滑理論。之后他又在通過多次試驗比較針對微凸起結構逐步掌握其規(guī)律以及最佳實現(xiàn)方案，這種方案可以有效地加強發(fā)動機缸體耐燒和耐磨的性能，同時也減少發(fā)動機工作時的漏氣和油耗。（2）電火花成型加工的過程中沒有過大的機械加工力，因而加工用的機床相對輕巧，也不需要再去考慮安裝基礎設備。（2）紫銅材料本身熔點低，不適合承載較大的電流密度，一般實驗過程中不能夠利用超過30A的電流來加工，否則會導致電極材料表面龜裂、嚴重受損，影響加工的效果。依賴于精良的加工工藝，壓電陶瓷受到廣泛的應用。這樣的性能可以高效地加工各種硬脆材料。 微凸起結構加工方法的選擇微凸起結構的加工是一種高精密的加工，要綜合考慮到加工的效率、精度、設施、材料等各方面要求。因為這兩種離線方法都必須實施二次安裝過程，所以導致了重復定位的誤差，同時，這兩種制作微細電極的方法存在自身特有的限制，所加工出來的微細電極達到直徑50μm就已是極限，更為精細的確實無能為力。而當放電間隙變得更小的時候，工件與電極間距離達到最小，受電場效應影響，形成一個可以通電的電離管道，進而形成電火花，構成細微的電弧柱。這樣可實現(xiàn)電極尺寸精度更好的被控制，也可以制作出各種復雜形狀（例如螺旋形，多邊形）的微細電極。設定制作加工方案，微凸起結構的加工一般可以分為兩步工序：第一步工序是對周向的環(huán)形凹槽進行加工，保持周向的環(huán)形凹槽加工電極位置固定著，將圓柱狀的工件旋轉進給一周。紫銅材料內部精密、韌性強，一般適合用來加工復雜形狀、高精度、表面粗糙度小和輪廓清晰的型腔，不過紫銅密度較大，又受切削加工性能影響，不宜制作成大中型的電極[17]。圖33 周向凹槽加工電極實物圖 圖34 軸向凹槽加工電極實物圖 電極的標準制作與安裝電火花加工中，加工零件前，必須要對電極和工件進行校正，保證電極的軸心線與機床工作臺面相垂直，此外電極與夾具兩者的安裝面也必須擦拭干凈，使得接觸面良好。（3） 降低技術要求和員工的勞動強度大多數(shù)夾具的夾緊裝置，員工可以通過按鈕或手柄的操控來夾緊工件，在很大程度上降低了操作人員的技術方面要求，減少了工人校正裝置的工序，調整了工件加工的時間和難度。這種局部執(zhí)行模塊工作時，在x、y、z方向上，可以同時實現(xiàn)200Hz的頻率響應。根據(jù)設計要求，設計選擇出一個主軸，使其能夠帶動工件旋轉，這樣有便于對周向的加工，并且將夾具放置到導軌上面，方便對軸向的加工。結合本次畢業(yè)設計的要求，加工過程采取電火花加工，對于轉速的要求比較低，最終確定選擇36BF003電機。2 軸承的預緊力軸承的預緊力就是在軸承內外圈之間所施加的軸向力。 夾具設計總結此夾具的功能是實現(xiàn)一次安裝就能同時完成兩道工序,實現(xiàn)對工件和工具的固定。 加工微凸起的步驟 周向加工對周向凹槽進行加工時，使用第三章中出現(xiàn)的周向凹槽電極。在以煤油為液體介質的環(huán)境中，對銅加工鋼，針對這項加工，提供的脈沖電壓下，就會使得加工損耗小于1%[23]。 圖53 20倍放大圖 圖54 10倍放大圖由以上放大圖明顯可以看出，制作出來的微凸起形狀是方形凸起陣列，符合設計要求。在設計試驗中，意識到在圓柱表面進行微凸起結構加工是一種精密加工，對表面精度的要求比較高，這就加大了高精密的表面微凸起加工的難度?！　∮捎谖业膶W術水平有所欠缺，能力有所不足，故而論文難免存在不足之處，希望能夠得到各位老師的正確的批評和指正。由于微坑結構和微凸起結構一樣的都具有相應的幾何形狀,這非常適合于利用電火花放電加工,工具電極的制備是技術要求中的關鍵,利用電火花放電加工實現(xiàn)了對微尺度上復雜結構的精細操作。我們可以很明確的根據(jù)以上比例和尺寸，微凸起結構是長寬都大約為200um，高為150um的立體，同樣符合實驗設計要求。 檢測結果對加工出的圓管進行檢驗，在圓管兩端中間A、B、C三處進行檢測長寬高，結果如下表（表52）所示。 軸向加工對軸向凹槽進行加工時，使用第三章中出現(xiàn)的軸向凹槽電極。故而要求整個夾具體必須要與機床高度結合，盡量削弱誤差所帶來的影響。當然，預緊力是有限度的，不能過大，不然會使軸承的磨損加快，甚至在特殊情況下造成軸承卡死。 軸承的作用說簡單點就是支撐，也可以認為它是起到固定軸的作用。具體設計見：圖42圖42 夾具總體裝配圖 選擇電機受電流與磁場的相互作用，導致正反電磁轉矩的產生。圖41 局部執(zhí)行模塊的原理圖 加工夾具的設計 整體設計1 夾具的技術要求：（1）夾具的整體的重量必須要以最低成本為原則。（4） 使得機床的加工范圍擴大大多數(shù)專用夾具能裝夾不同種類的工件，而且適用于使用在不同類的機床上，這讓機床的加工范圍很有效的得到擴大。另外安裝電極還要注意緊固電極時對螺釘作用力要適當均勻，以防止電極形變。綜上考慮以及成本因素，選取紫銅作為電極材料。在環(huán)形紋路中凸起的標準參數(shù)是200u