微尺度群缝振动进给电解加工装置及其工艺规律基础研究

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随着工业产品向微型化、精密化方向发展,微细结构在航空航天、精密仪器、生物医疗等领域得到了广泛应用。电解加工具有加工效率高、阴极无损耗、不存在残余应力等优点,且以离子形式去除工件材料,在微结构制造领域具有独特的优势。但微细电解加工过程中,微小加工间隙内部电解产物的排除、电解液更新困难制约了加工精度和稳定性的提高,限制了其在工业生产中的推广应用。本文以微尺度群缝电解加工为研究对象,进行了振动进给电解加工设备的研制,基于该设备开展了振动进给下群缝电解加工的试验研究,主要研究内容如下:1、基于微尺度群缝电解加工精度和稳定性影响因素的分析,讨论了用于改善加工精度及稳定性的振动进给电解加工方法,分析了该加工方式下加工区电解产物排除、电解液更新的过程。2、振动进给电解加工试验系统研制,通过对比振动实现方案,进行装置结构设计,研制出一套位置控制精度高,响应速度快,振动幅值、频率及波形参数方便可调的振动系统;根据微细电解加工特点及其对设备的要求,进行设备机械结构、电解液循环过滤系统、电源系统及控制系统的设计,得到满足工艺试验要求的振动进给电解加工设备。3、进行微尺度群缝的振动进给电解加工工艺试验,研究振动幅值和频率对加工精度和稳定性影响的规律;采用优选的振动参数,研究加工电压、电解液压力对加工精度和稳定性的影响。采用研制的振动进给电解加工设备,基于工艺试验研究结果,成功进行了剃须刀微尺度群缝的精密高效电解加工,已稳定实现小批量生产。
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