微细电解加工及其复合加工技术

结合近几年微细电解加工技术的发展状况,阐述了常规微细电解加工技术、微细电火花电解复合加工技术、微细超声电解复合加工技术、微细激光电解复合加工技术等方面的最新研究进展,研究表明微细电解加工及其复合加工技术是实现难加工材料或具有复杂特殊结构微细金属零件的理想加工制造方法。     

微坑超声复合微细加工试验研究

提出用超声复合电加工方法制作微小结构,并分析微细超声、超声复合电火花、超声复合电解微细加工机理;用微细放电组合技术制作多种截形微细工具电极;完善超声复合电加工试验系统,进行多种材料、形状微结构超声复合加工试验．结果表明：超声复合加工是制作硬脆材料微结构的有效方法;超声复合电火花加工金属材料微结构有良好的精度及稳定性;超声复合电解加工具有效率高、精度好的技术优势．     

硬质合金的超声电解复合加工试验研究

硬质合金材料采用普通切削加工相当困难。试验结果表明,超声电解复合加工和单一的超声加工、电解加工比较可显著提高其加工速度、加工精度及表明质量。     

超声辅助纯水微细电解加工

基于离子状态去除材料的加工机理及其加工后工件表面的优异特性,电解加工在微细、精密,甚至是纳米加工中都存在很大的发展潜力.针对绿色制造和微细加工的需求,提出以纯水为电解液的微细电解加工工艺方法,采用阳离子交换膜促进纯水解离,提高电解加工过程中电流密度;并利用超声辅助电解液产生振动冲击及“负压空化”效应来消除附着在工件表面的钝化膜,解决加工过程中电解产物排出问题,不仅提高了材料去除率,更保证了加工过程的稳定性.     

超声辅助纯水微细电解加工

基于离子状态去除材料的加工机理及其加工后工件表面的优异特性,电解加工在微细、精密,甚至是纳米加工中都存在很大的发展潜力.针对绿色制造和微细加工的需求,提出以纯水为电解液的微细电解加工工艺方法,采用阳离子交换膜促进纯水解离,提高电解加工过程中电流密度;并利用超声辅助电解液产生振动冲击及“负压空化”效应来消除附着在工件表面的钝化膜,解决加工过程中电解产物排出问题,不仅提高了材料去除率,更保证了加工过程的稳定性.     

微细特种加工组合系统及应用

为了改善微细特种加工工艺,提出并研究了具有实体工具的微细特种加工的组合技术.对几种微细特种加工工艺进行分析,找出其共同特征.将微细电火花、微细超声、微细电解加工组合在同一系统中.采用了模块化设计,针对该系统研制了基本模块,配备了视频显微系统.用微细电火花工艺加工出直径5μm的微细轴和直径6μm的微细孔以及形状复杂的微结构,用倒置式电火花-超声复合工艺加工出深径比25的微细孔,用微细超声工艺加工出直径13μm的微细孔,用微细电解工艺加工出直径100μm的微细孔.这种组合扩大了微细特种加工的范围,提高了加工效率.     

电解加工技术的应用和发展

结合电解加工技术应用发展的关键,综述了促进电解加工技术进步的重要研究工作,列举了计算机技术在电解加工工艺、阴极设计、控制和设备方面的部分应用实例以及微细电化学加工的研究进展,阐述了复合、组合集成是拓宽电解加工应用范围的有效途径的理念．分析了目前航空、航天、兵器工业对电解加工需求增长以及石油采掘对电解加工的需求异军突起的情况,电解加工技术的日臻完善和新的发展机遇预示着电解加工的春天到了．     

超窄脉冲微细电解铣削加工机理和成型预测建模

采用超窄脉冲电源,利用简单圆柱工具电极在数控系统控制下,实现三维微细电解铣削加工。本文探索了低浓度NaClO3溶液、超窄脉冲的微细电解铣削加工机理,进行微细电解铣削加工成型预测建模,并进行基于超窄脉冲微细电解铣削加工试验。     

脉冲电解研磨复合加工

为了可靠地控制微小电流密度，在电解研磨复合加工中采用脉冲电流替代直流电。提出了在该复合加工中应用脉冲电流的一个新观点，即“脉冲电流可以调整该复合加工的电解与研磨两个作用的相对参与时间”。实验结果表明，脉冲电流有助于进行微量电解蚀除，便于获得镜面或准镜面。     

超声-脉冲电解复合研磨加工机理研究

提出了采用基于超声波的超声研磨-脉冲电解复合研磨加工技术,从理论上探讨了基于硬脆金属材料的超声-脉冲电解复合研磨加工机理以及加工模型,并进行了脉冲电流与超声波研磨加工硬脆金属材料的试验研究,研究表明,该复合加工技术使加工速度、加工精度和表面质量都有所提高.     

基于射流掩膜电解加工不锈钢注塑微结构研究

固体表面的润湿性受到表面粗造度和表面微结构的影响。在分析总结几种常用表面微结构加工技术的基础上,提出使用射流掩膜电解加工方法,在不锈钢表面加工微坑阵列结构,研究加工电压对微坑尺寸影响规律和微结构对润湿性的影响。将不锈钢微坑结构作为模具,用聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane,PDMS）注塑出微凸结构,用氟硅烷修饰后测量其静态接触角为（151.7±0.51）°。     

功率超声加工中超声波发生器频率自动跟踪

为了解决超声振动系统谐振频带窄与振动系统频率漂移范围宽的矛盾,提出了PC机和单片机组成的频率跟踪系统.在此基础上将频率跟踪系统应用于功率超声珩磨加工,结果表明:此频率跟踪系统能稳定、实时地对振动系统的频率进行跟踪,使振动系统总工作在最佳的谐振状态,更好地实现了功率超声加工的工艺效果.     

金刚石工具头超声波旋转加工的实验研究

研究了金刚石工具头超声波旋转加工方法的可行性及加工参数与材料去除率的关系。在研究超声加工、超声旋转加工和金刚石工具的基础上，借助ＳＥＭ分析其典型塑性材料和脆性材料的加工形貌，初步讨论了该方法去除材料的机理。     

非凸负极的平面电加工问题

讨论一类非凸负极的平面电加工问题，得到了其古典解的存在唯一性．     

电加工中自由边界的单调性

讨论了一类平面电加工问题，通过精细地运用极值原理，对自由边界的几何性质进行了研究，首次得到了有关自由边界的单调性结果。     

基于MATLAB/SIMULINK的超声波振动加工过程仿真研究

在建立超声波振动加工过程中“刀具—工件”系统的动力学模型的基础上,应用MATLAB软件中的Simulink建立了该系统的控制系统模型,并对振动加工过程中工件的运动规律进行了仿真分析.仿真结果表明,超声波振动加工方法能够极大地降低普通切削过程中工件的振动,对提高工件的加工表面质量和加工精度具有重要意义,是实现精密切削加工的一种有效方法.