近年來,隨著信息技術、生物技術、環(huán)境、醫(yī)療、光學等領域產(chǎn)品的小型化趨勢,微結構和微尺度零件的應用越來越廣泛,表面質量和精度的需求也越來越高,這對微細加工技術提出了更高的挑戰(zhàn)。作為微細加工領域的關鍵支撐技術之一,微細電火花加工技術目前仍存在兩大瓶頸難題:即加工速度和加工表面質量難以滿足日益增長的需求。為了獲得微細電火花加工的納米級高效蝕除能力,設計性能良好的微能脈沖電源是非常有效的途徑之一。本文從實現(xiàn)放電脈沖能量小、放電間隙大、可持續(xù)加工的需求出發(fā),探索了一種基于電路共振原理的甚高頻（頻率在30MHz-300MHz）微能脈沖源,突破了現(xiàn)有電火花脈沖源的工作模式,能夠產(chǎn)生脈寬非常窄、頻率非常高的脈沖波形,具有納米級放電蝕除特性,提高了微細電火花加工的極限蝕除能力。分析了高頻窄脈寬微細電火花的蝕除機理,隨著放電能量的進一步減小,進入到工具電極的能量比例逐漸減小,消耗在放電間隙中的能量比例逐漸增大,工件材料去除方式從熔化為主逐漸轉為氣化去除為主。總結了甚高頻的放電凹坑半徑、能量分配系數(shù)的計算方法以及隨放電頻率的變化規(guī)律,為后續(xù)甚高頻微細電火花加工放電參數(shù)的選擇提供了依據(jù)。通過Multisim電... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖IJ光學顯徽鏡下的小孔和徽銳刀形貌圖

微細電火花加工脈沖電源的研宄現(xiàn)狀??目前有研究表明，使用掃描探針顯微鏡原理制作的放電工作臺的加工能力可達納Ｍ．Ｐ．ＪａｈａｎＭ等使用鉑銥探針對金進行加工試驗，分別在液態(tài)和氣態(tài)介質中，使用??掃描隧道電子顯微鏡搭建的微納加工平臺，在相同加工參數(shù)的條件下加工后的特１．４所示，其中圖１．４（ａ）為在液態(tài)介質中的加工特征，圖１．４（ｂ）為在氣態(tài)介質中??工特征，可加工出７．５ｎｍ直徑的微坑。??

（ａ）小孔邊緣部分崩邊?（ｂ）微銑刀切削刃不鋒利??圖１．２光學顯微鏡下的小孔和微銑刀形貌圖??美美??ＩＵ?ＵＩ??圖１．３太赫茲行波管??１．２微細電火花加工脈沖電源的研宄現(xiàn)狀??目前有研究表明，使用掃描探針顯微鏡原理制作的放電工作臺的加工能力可達納米??級。Ｍ．Ｐ．ＪａｈａｎＭ等使用鉑銥探針對金進行加工試驗，分別在液態(tài)和氣態(tài)介質中，使用??的是掃描隧道電子顯微鏡搭建的微納加工平臺，在相同加工參數(shù)的條件下加工后的特征??如圖１．４所示，其中圖１．４（ａ）為在液態(tài)介質中的加工特征，圖１．４（ｂ）為在氣態(tài)介質中??的加工特征，可加工出７．５ｎｍ直徑的微坑。??ｆｍ?Ｗ?ｊ??（ａ）液態(tài)介質中的加工特征?（ｂ）氣態(tài)介質中的加工特征??圖１．４鉑銥探針加工金樣件??４??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]小直徑青銅結合劑微粉砂輪的電火花精密修整實驗研究[J]. 余劍武,何利華,尚振濤,羅紅,梁七華.  機械工程學報. 2019(03)
[2]渦輪葉片冷卻孔電火花加工管電極的銅電鑄層制備及其抗電蝕性[J]. 李志永,李麗,鄭光明.  中國機械工程. 2017(10)
[3]節(jié)能型電火花加工脈沖電源的研究[J]. 黃瑞寧,李毅,劉曉飛.  中國機械工程. 2016(18)
[4]微細電火花加工關鍵技術及工藝研究[J]. 張勇斌,吉方,劉廣民,張連新,吳祉群.  組合機床與自動化加工技術. 2011(02)
[5]皮焦級超微能電火花加工電源技術研究[J]. 李文卓,劉晉春,趙萬生,于云霞.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2009(01)
[6]微細電火花加工用晶體管脈沖電源的研究[J]. 韓福柱,陳麗,周曉光.  中國機械工程. 2006(20)

博士論文
[1]微細電火花加工中的材料微觀結構尺度效應研究[D]. 劉慶玉.山東大學 2017
[2]基于SPM的納米電刻蝕加工實驗和機理研究[D]. 楊曄.上海交通大學 2014

碩士論文
[1]工件豎直超聲振動對電火花加工間隙流場的影響研究[D]. 鄒純.中北大學 2018
[2]基于微能脈沖放電的單道掃描速度建模及其優(yōu)化研究[D]. 陳飛.中國工程物理研究院 2016
[3]場致射流微細放電加工實驗研究[D]. 韓寧.上海交通大學 2015
[4]靜電感應微細電火花加工放電特性與伺服控制研究[D]. 王學志.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[5]微細電火花加工超短脈寬脈沖電源的研制[D]. 劉明宇.哈爾濱工業(yè)大學 2007



本文編號：3376900