随着微机电领域推动产品元件向微小型化、智能化以及集成化的发展,如何提高微型元件的加工精度及加工效率已成为国内外微细加工领域学者的研究热点。微细电解加工以其加工精度高,无残留机械应力、无热应力、刀具损耗且不受材料硬度限制等优势,成为微细加工领域较为有发展前景的加工方式。本文主要研究通过微螺旋柱状电极高速旋转与超声振动相结合的方式,提高微细电解加工的加工精度、稳定性、表面加工质量及加工效率,并进行微细电解钻削、铣削的相关试验研究,本文主要研究内容为:(1)以高频脉冲微细电解加工为基础,分析了超声振动对加工间隙内电解液流动、压力的影响,得出了超声振动辅助可提高微细电解加工的加工精度、稳定性、表面加工质量以及加工效率的结论,并建立微细电解钻铣削的数学模型,最后根据使用要求搭建了超声振动辅助微细电解加工机床。(2)优化电化学刻蚀制备工具电极的加工工艺,研究了不同转速对柱状微电极形状以及加工效率的影响,通过控制电极转速及加工电压,最终制备了末端电极直径Φ15μm,同轴度误差lμm以内的三阶柱状微电极和螺距167μm,螺纹高度15μm的微螺旋柱状电极,显著缩短了电极制备的时间。(3)在理论的指导下,通过有无超声辅助微细电解钻削的试验,验证超声振动、加工电压、脉冲参数、进给速度对微孔加工精度的影响。结果表明,在超声振动辅助可提高微细电解钻削的加工精度、稳定性以及加工效率;在一定振幅范围内,超声振幅越高,微细电解钻削加工的稳定性、材料蚀除效率越高;加工电压、脉冲参数越大,加工精度越低,但稳定性越高;进给速度越高,加工精度越高,但稳定性越低;最后通过优化的加工参数,加工出入口直径Φ157μm,出口直径Φ153μm,一致性较好的阵列微孔。(4)进行有无超声振动辅助微细电解铣削试验,由于钻削与铣削仅仅进给方向不同,因此各参数对微细电解铣削的影响规律与钻削相同,且微槽底面表面粗糙度由Ra0.83μm降低至Ra0.26μm;最后通过优化的加工参数铣削出形貌较好,表面粗糙度较低的二维及三维微结构。