微细孔电火花加工设备及其加工实验研究

开发了一种电极丝辅助激振微细孔电火花加工设备,主要由微细电极丝伺服进给与导向模块、加工状态监测与控制模块、高频脉冲电源、微细电极丝辅助激振模块以及工作液循环系统等组成.采用拉拔微细钨丝作为工具电极,可加工直径100～300 μm的微孔及阵列微细孔.实验结果表明,使用直径0.07 mm的电极丝可连续稳定地进行阵列微孔的加工(孔径为100 μm,16×16阵列).加工使用的微细电极丝最小直径为50 μm.     

微细电加工应用技术研究

微细电加工要达到工业应用的目的,需兼顾加工效率和加工精度两方面的要求.以微细孔、微细三维结构的加工为目标,进行了微细孔电火花加工、三维微细结构电火花伺服扫描加工及微细电化学加工技术的研究开发.设计出微细电极的损耗补偿进给和导向机构,开发出三维微细结构的电火花伺服扫描加工工艺,研究了采用阵列微细电极的微细电化学加工方法.微细孔电火花加工可连续加工直径小至100 μm的孔.伺服扫描电火花加工可便捷地在小于1 mm2区域内加工出三维微细结构.提出的微细电化学加工技术路线拟将微细电解加工应用于阵列微细孔和三维微细结构的加工.     

微细电火花小孔加工过程仿真

微细电火花小孔加工过程中存在的电极损耗问题,严重影响了孔的加工精度.以单脉冲放电理论为基础,改进了微细电火花小孔加工过程的仿真模型,对工具与工件加工形状的变化过程进行了仿真研究.与实验结果相比,模型能较好地预测电极损耗及其对工件形状精度的影响,从而为进一步研究电极离线补偿提供了一种经济、可行的方法.     

微细电火花加工工艺研究

介绍了在研制的采用蠕动式微进给和线放电磨削走丝机构的微细电火花加工装置上进行的加工工艺实验研究。探讨了微细电火花加工微小轴 (工具电极 )、高深宽比微小孔、非圆截面形状和三维结构成形以及半导体硅材料等的工艺方法     

微细电火花加工用伺服进给控制系统的设计

本文简要介绍了电火花线电极磨削法的加工原理。分析了诮该方法进行实验研究中伺服进给的特点，并根据这些特点设计了微细电火花加工用伺服进给控制系统。系统中采用了８０３１单片机作为ＣＰＵ，使用方便灵活；系统应用脉宽调制式细分驱动技术，不但提高了或的进给分辨率，也使进给系统的频率大大提高，满足了微细电火花加工的要求。     

微细倒锥孔电火花加工机构设计及其实验研究

研制了一种微细倒锥孔电火花加工机构模块,该模块在维持电极丝本身不旋转的状态下,控制电极丝端部偏转,以此加工出微细倒锥孔.分析了影响机构加工精度的主要因素,并实验研究了加工过程中脉冲电压、放电电容对加工孔形状的影响.结果表明,用直径120 μm的电极丝可在1 mm的钢片上加工出入口孔径190 μm、出口孔径220 μm的倒锥孔.     

激波电火花复合微细孔加工试验研究

提出了一种新的复合微细电火花加工方法，通过工件的微幅激振改善加工条件，提高放电加工脉冲利用率和微细孔加工的深径比。介绍了实验装置的构成，并给出了初步试验结果。     

激波电火花复合微细孔加工试验研究

提出了一种新复合微细电火花加工方法，通过工件的微幅激振改善加工条件，提高放电加工脉冲利用率和微细孔加工的深径比。介绍了实验装置的构成，并给出了初步试验结果。     

微细阵列方形轴孔的电火花和电化学组合加工工艺研究

对微细阵列轴孔的电火花、电化学组合加工工艺进行了分析和研究.用微细电火花线切割机加工出3×3至10×10系列方形阵列电极,宽度在25～90 μm, 加工中采用降低加工电压、加工电流、进给速度和减小工作液冲击等方法,获得了质量较好的阵列电极,并分别利用微细电化学加工和微细电火花加工两种工艺方法进行阵列孔加工.在加工过程中通过适度间歇抬刀、超声振动、循环流动工作液等方法,较好地解决了微弧放电、排屑、加工区温度过高等加工难题,获得了质量较好的大小在30～100 μm相应的阵列孔,从而实现了微细阵列轴孔的电火花、电化学组合加工,为大规模微细阵列轴孔的加工开辟了高效、可行的新工艺方法.     

镜像双丝切向进给线电极电火花磨削加工微细轴的关键技术研究

为高效、高精度制备微细轴,提出了镜像双丝切向进给电火花磨削加工方法,并研制了实现该方法的加工设备。该方法的特点在于:以同平面内双侧线电极及双路RC脉冲电源同时加工微细轴提高了线电极电火花磨削加工微细轴的加工效率;以双侧线电极形成的窄缝及微细轴沿窄缝中心线切向进给的方式约束微细轴直径,简化了微细轴直径的控制策略。基于该方法提出了加工策略、制定了加工工艺并通过加工实验验证了新方法制备微细轴的高效性和高直径一致性。     

Micro Engineering

The paper addresses the questions of how micro products are designed and how they are manufactured. Definitions of micro products and micro engineering are discussed and the presentation is aimed at describing typical issues, possibilities and tools regarding design of micro products. The implications of the decisions in the design phase on the subsequent manufacturing processes are considered vital. Finally, manufacturing and assembly of micro products as well as the philosophy of micro factories are presented and discussed.     

三维微结构微细电火花和电解组合加工实验研究

提出一种微三维结构的微细电火花和微细电化学组合加工工艺,利用三维伺服扫描微细电火花加工快速去除三维型腔材料和微细电解铣削加工形成高精度和高质量三维型腔轮廓表面的互补优势,实现三维微结构的高效率和高精度加工。该组合加工工艺可在同一台微细电加工装置上进行。以在四方体型腔内形成设计尺寸为400μm×400μm×180μm四棱柱结构的加工为例,实验加工出尺寸为410μm×406μm×181μm的四棱柱结构,加工材料的去除速度分别为微细电火花加工31 182μm3/s,微细电解加工11 017μm3/s,得到了加工效率和加工精度的优化组合。     

微小回转结构微细电火花线切割加工工艺研究

在分析微细电火花线切割加工回转结构所需工艺条件的基础上,搭建了循环往复走丝微细电火花线切割回转结构加工系统,进行了方电极和微细金字塔阵列结构的微细电火花线切割加工基础实验。在加工过程中,根据切割厚度对微细金字塔阵列结构加工精度的影响,设计加工了阶梯型工件进行分析验证,总结了切割厚度对放电间隙补偿的影响规律。     

用于微型电源中的极薄微型磁心

电源微型化就必须向高频化发展 ,但是高频化又导致电感交流损耗、半导体开关元件损耗增大 ,为此应寻求最佳的频率 ,众所周知降压电源最佳工作频率 fs =V02I01-V0 /VpL ,式中 fs-开关频率 ,L-电感值 ,Vp -输入电压 ,V0 、I0 分别为输出电压和电流 ,实际上电源整体的高效率与微型化是矛盾的 ,在低开关频率下要使半导体及电感损失降低 ,就必须确保高效率、高电感及良好的直流叠加特性。为此NEC技术开发部的管原英州等开发出薄膜磁心 ,在 12 5～ 2 5 μm厚的聚酰亚胺基板上溅射生成膜 ,在其积层体螺旋状绕上导线构成数 10 0 μm厚的磁心 ,…     

基于微细电火花加工技术的微冲裁模具在线制备

针对微冲裁异形截面的微小模具难以制备及安装对准的问题,利用微细电火花三维铣削加工技术加工反拷贝电极及凹模,利用所加工的反拷贝电极通过电火花反拷贝加工技术加工凸模,整个工艺过程在线制作,避免了凸凹模具二次装夹产生的位置误差。该工艺分别在线制作凸凹模具,实现了复杂截面形状微型模具制备和在线对准。通过设计试加工实验确定加工参数,并利用该工艺成功制作了一套截面形状复杂的具有微小特征结构的高精度微冲裁模具。     

基于微细电火花加工的微冲切实验研究

针对复杂异型截面微冲切模具加工中凸模难以制备的问题,利用微细电火花三维铣削技术与电火花反拷贝加工技术相结合进行整套微冲切模具的在线制备,解决了复杂异型截面微冲切模具的制备及凹凸模具的对中等问题。采用该复合加工方案进行了微冲切凹凸模具的在线制备和微冲切加工实验,成功制备出精度、质量较好的复杂异形截面微模具及异形孔,并对冲裁件局部特征进行了详细分析,验证了该方案的可行性。     

微冲裁模具的微细电火花加工工艺研究

为了实现微冲裁加工,采用微细电火花加工技术在线制备了复杂形状的高精度微冲裁模具。采用超声波振动加工液的方式,促进加工屑从放电间隙中排出,从而使加工效率和加工精度得到明显提高,实验结果证明了该方法的有效性。最后,对所加工的微冲裁模具的尺寸误差进行了讨论与分析。     

基于空间微螺线管电感的微米级磨粒检测研究

基于液压油污染检测颗粒计数法中的电感检测法,利用含有磨粒的液压油流经空间微螺线管时引起的磁通量的变化,进而检测电感的变化量测得磨粒,并根据电感的增大或减小判断磨粒的性质。实验中铁颗粒引起电感增大,铜颗粒引起电感减小。通过改变漆包线的匝数和直径观察电感变化量和变化率,总结和分析其变化规律。结果表明:该微螺线管能检测到的铁磁颗粒尺寸最小可达50μm。该检测方法测量准确度高,具有良好的实际应用价值与广阔的发展前景。     

微细电火花加工技术在组合加工中的应用

概述并分析了微细电火花加工技术的发展现状及遇到的问题.介绍了微细电火花加工技术与其他微细加工技术相互组合,完成微小零件制造的各种工艺方法.     

电火花放电微细电极振动的测量与研究

利用电火花铣削进行大深度、大体积的三维型腔加工,需预留足够的电极长度以对损耗的电极进行补偿。在电极直径较小的情况下,较大长度的电极会使电极刚度降低,放电产生的作用力等因素的影响将无法忽略,直接导致电极末端位置误差增大,影响加工精度。围绕电极放电力对微细电极振动的影响,进行了测量及研究。采用显微镜和高速相机的组合观测微细空心电极在单脉冲放电作用下的振动情况,以获得其振幅大小;在实验基础上分析峰值电流和脉宽参数组合的变化对电极振幅的影响。