電解電火花玻璃微加工新方法及其機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-09 08:11
隨著可穿戴智能設(shè)備、手機(jī)等消費(fèi)類電子產(chǎn)品的日益普及,包含各種型腔絕緣材料的精細(xì)加工存在巨大的市場(chǎng)需求。其中玻璃等微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS,Micro-ElectroMechanical System)絕緣材料有著廣泛的應(yīng)用市場(chǎng),然而因其具有高硬度、高脆性等特點(diǎn),使得它們的微加工受到極大限制。目前電解電火花加工(Electro-Chemical Discharge Machining,ECDM)是一種專門針對(duì)玻璃、石英、陶瓷等絕緣硬脆材料的微加工方法。它的加工效率高、柔性好、成本低,并且能在這些硬脆材料上進(jìn)行三維微加工,但在加工精度、深度、重復(fù)性等方面還未達(dá)到大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的要求。因此,本研究提出了新的基于電解電火花效應(yīng)的絕緣材料微加工方法,顯著提高其加工綜合性能,并深入闡述其加工機(jī)理。本研究首先簡(jiǎn)要介紹了電解電火花效應(yīng)的典型特性和機(jī)理。通過對(duì)電解電火花過程中刀具電極周圍氣泡和氣層形成過程的數(shù)學(xué)建模,對(duì)氣層的形成機(jī)理以及形成穩(wěn)定放電條件進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)學(xué)描述。采用高速相機(jī)觀測(cè)其形成過程,證實(shí)了氣泡和氣層電學(xué)模型的正確性,并揭示了氣泡層向氣層轉(zhuǎn)化的過程,同時(shí)這也是形成電解電火花效應(yīng)的最核心部分。...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究的目的和意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述
1.4 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 電解電火花效應(yīng)的特性和氣層形成機(jī)理研究
2.1 引言
2.2 電解電火花效應(yīng)的特性
2.3 氣層形成機(jī)理研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 電解電火花反作用力進(jìn)給方法研究
3.1 引言
3.2 重力進(jìn)給作用系統(tǒng)方法的研究
3.3 反作用力進(jìn)給微加工系統(tǒng)方法研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于磁流體動(dòng)力效應(yīng)電解火花微加工機(jī)理研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)步驟
4.3 氣層和氣泡在磁流體動(dòng)力作用下的理論建模
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于磁場(chǎng)流體效應(yīng)加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)方法
5.3 氣泡在磁流體動(dòng)力作用下運(yùn)動(dòng)理論建模分析
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間申報(bào)的發(fā)明專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ultrasonic vibration-assisted machining:principle,design and application[J]. Wei-Xing Xu,Liang-Chi Zhang. Advances in Manufacturing. 2015(03)
[2]基于數(shù)值仿真技術(shù)的單顆磨粒切削機(jī)理[J]. 言蘭,姜峰,融亦鳴. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(11)
本文編號(hào):3391744
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:115 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究的目的和意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述
1.4 本文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 電解電火花效應(yīng)的特性和氣層形成機(jī)理研究
2.1 引言
2.2 電解電火花效應(yīng)的特性
2.3 氣層形成機(jī)理研究
2.4 本章小結(jié)
第三章 電解電火花反作用力進(jìn)給方法研究
3.1 引言
3.2 重力進(jìn)給作用系統(tǒng)方法的研究
3.3 反作用力進(jìn)給微加工系統(tǒng)方法研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于磁流體動(dòng)力效應(yīng)電解火花微加工機(jī)理研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)步驟
4.3 氣層和氣泡在磁流體動(dòng)力作用下的理論建模
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于磁場(chǎng)流體效應(yīng)加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)方法
5.3 氣泡在磁流體動(dòng)力作用下運(yùn)動(dòng)理論建模分析
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間申報(bào)的發(fā)明專利
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ultrasonic vibration-assisted machining:principle,design and application[J]. Wei-Xing Xu,Liang-Chi Zhang. Advances in Manufacturing. 2015(03)
[2]基于數(shù)值仿真技術(shù)的單顆磨粒切削機(jī)理[J]. 言蘭,姜峰,融亦鳴. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(11)
本文編號(hào):3391744
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