微细电火花机床及其关键技术研究

为了将电火花加工技术应用到微机械制造中,分析了微细电火花加工中的关键技术,开发了微细电火花加工机床.该机床由精密进给装置、主轴、线电极磨削装置、微细电火花加工电源、花岗石工作台、伺服控制系统等构成.该机床具有三轴联动数控功能,各轴的进给分辨率均为0.1μm.主轴的回转跳动<1μm,转速为1 000~25 000 r/m in,可以连续变速.该机床小到可以放在一张桌面上.在这台机床上进行了初步工艺实验,稳定地加工出了直径<15μm的微细轴和25μm的微细孔,还加工出了微三维结构.     

用块电极轴向进给法电火花磨削微细轴

对电火花磨削微细轴中的关键问题进行了分析，提出并研究了利用块状电极轴向进给磨削微细轴的方法。在自行研制的多功能微细加工装置上，用该方法加工出了直径10μm的微细轴，并用此轴加工出了直径20／μm的微细孔。实验中发现：令伺服响应延时，可改善微细轴的圆度。用此方法得到的微细轴，根部强度高，有利于微细轴的加工和工作。     

曲线孔电火花加工技术

论述了曲线孔加工技术的现状、特点和加工原理。用仿生技术和形状记忆合金功能材料,研制出曲线孔电火花加工形状记忆合金机器人,并对该机器人驱动部分的蠕动原理及弯曲导向部分的导向机理进行了论述。     

NiTi形状记忆合金弹簧电热驱动特性

测定了 Ni Ti形状记忆合金弹簧在电热作用下的动态回复变形速度和电阻的特性曲线。结果表明 ,电流是影响 SMA弹簧电热驱动性能的主要因素 ,通过选择合适的电流可控制 SMA弹簧的回复变形过程。     

微细电火花加工中微细电极的制作与检测技术研究

分析了微细电火花加工技术中各种微细电极制作方法的特点,提出了一种加工效率与尺寸精度相兼顾的微细电极在线制作方法.充分利用微细电火花加工机床的数控和接触感知功能,探索并提出了一种微细电极的在线检测方法,并对检测误差进行了分析.实验表明,该方法具有广泛的实用性.     

微细孔超声加工关键技术

为提高微细孔超声加工的微细程度和精度,研究微细孔超声加工的关键技术,包括高精度的机床本体、超声加工单元、微细工具的制备技术、微细工具几何参数的选择等。对微细工具的动态压杆稳定性进行分析,结果表明微细工具的压杆稳定性不仅与静压力有关,还与超声振幅有关。导出判别动态压杆稳定性的Mathieu方程,并经简化给出工具临界压力和临界长度的计算判据,解决因工具长度、静压力(压应力)大小和超声振幅选择不当而导致的加工中出现工具轴弯曲、折断、破坏孔的形状精度的问题。对工件振动方式的微细孔超声加工进行的试验表明,微细工具的磨损率随着进给速度和超声振幅的增大而增加。在所研制的微细超声加工系统上可加工出直径13 μm的微细孔。     

微细深孔加工研究进展及关键技术分析

随着科学技术的进步和工业生产的发展,包括圆形孔和异形孔在内的微细深孔的应用日趋广泛.对微细深孔加工的研究进展进行了综述,主要包括微细钻削、激光加工、电解加工、超声加工、电火花加工及其复合加工等,对其中的一些方法特别是微细电火花加工的关键技术进行了分析.     

微细电火花加工装置关键技术研究

围绕微细点火花加工的关键技术,开发出了具有4轴3联动的微细电火花加工装置。阐述了利用该装置实现微细电火花加工的关键技术和实现途径。包括微能脉冲电源的设计实现;通过选择适当的伺服控制策略,解决了伺服机构在小位移进给时所存在的爬行问题;探索了微细电极的在线制作与检测方法,并分析了在线检测方法存在的误差。在该装置上进行了大量的加工试验,试验已加工出最小直径为12 mm的微细轴和25 mm的微细孔,并实现了具有空间自由曲面的,大小为1 mm×0.3 mm×0.18 mm微脸谱雕塑的加工。     

柔性可伸缩风筒的研究

采用无刚性骨架的普通柔性风筒，加一个导向筒制成一种新型的柔性可伸缩风筒。它克服了目前使用的柔性可伸缩风筒制作工艺复杂，风阻大等方面的缺点。