發(fā)布時間：2022-10-23 19:49

　　隨著社會的高速發(fā)展,越來越多的絕緣材料被廣泛應(yīng)用到微機電系統(tǒng)、可穿戴設(shè)備、智能移動終端等領(lǐng)域。在絕緣材料中如玻璃陶瓷等因本身硬脆的特性導(dǎo)致很難被加工生產(chǎn),而電解電火花是種非接觸式加工,可以勝任非導(dǎo)電硬脆絕緣材料的加工。本文將超聲振動輔助引入到電解電火花切割加工玻璃中,對電解電火花的加工機理以及超聲振動、電壓、進給速度等主要加工參數(shù)對切割質(zhì)量的影響進行深入探究。首先對電解電火花加工中的氣膜形成進行理論分析,建立了在超聲振動輔助下氣膜的厚度模型和切割微縫的能量模型。通過流場仿真分析發(fā)現(xiàn),在工具電極上施加超聲振動可以細(xì)化氣膜,使氣膜分布更均勻,進而降低火花放電的臨界電壓。另外通過溫度場仿真研究發(fā)現(xiàn),在超聲振動的輔助下可以降低單次放電產(chǎn)生的凹坑深度,進而降低加工后的表面粗糙度。然后采用直徑100μm的螺旋電極進行切割試驗探究,結(jié)合仿真和加工中的電流信號圖分析了超聲振幅對切割質(zhì)量的影響。相比于無超聲輔助,當(dāng)振幅取最優(yōu)值5.25μm時,平均縫寬降低至128.63μm,降幅20.78%,側(cè)壁面粗糙度降低至0.235 μm,降幅52.9%。同時結(jié)合加工中的電流信號圖和切割微縫能量模型分別分析了加工電壓... 

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微細(xì)電解電火花加工研究
        1.2.2 微細(xì)電解電火花線切割國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 微細(xì)電解電火花線切割國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 超聲振動輔助微細(xì)電解電火花加工研究現(xiàn)狀
        1.2.5 微細(xì)電解電火花線切割國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
    1.3 課題來源及研究目標(biāo)
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 超聲振動輔助電解電火花線切割機理及實驗平臺
    2.1 電解電火花加工基本原理
    2.2 超聲振動輔助電解電火花線切割機理研究
        2.2.1 電壓-電流靜態(tài)特性
        2.2.2 氣膜形成機理與氣膜厚度建模
        2.2.3 切割微縫的能量模型
    2.3 超聲振動作用下的仿真研究
        2.3.1 超聲振動輔助對氣膜的影響
        2.3.2 超聲振動對加工間隙內(nèi)壓強和流速的影響
        2.3.3 超聲振動作用下材料去除機理研究
    2.4 超聲振動輔助電解電火花線切割實驗平臺
    2.5 本章小結(jié)
第3章 螺旋電極電解電火花切割加工試驗研究
    3.1 超聲振幅對切割質(zhì)量的影響
    3.2 加工電壓對切割質(zhì)量的影響
    3.3 占空比對切割質(zhì)量的影響
    3.4 脈沖頻率對切割質(zhì)量的影響
    3.5 進給速度對切割質(zhì)量的影響
    3.6 典型結(jié)構(gòu)切割
    3.7 本章小結(jié)
第4章 線電極電解電火花切割加工試驗研究
    4.1 超聲振動線電極對切割質(zhì)量的影響
    4.2 加工電壓對線切割質(zhì)量的影響
    4.3 占空比對線切割質(zhì)量的影響
    4.4 脈沖頻率對線切割質(zhì)量的影響
    4.5 進給速度對線切割質(zhì)量的影響
    4.6 線電極切割的典型結(jié)構(gòu)
    4.7 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和專利
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光輔助電化學(xué)放電加工微通道的特性[J]. 曹增輝,張朝陽,王瑞,趙斗艷,朱帥杰,朱浩.  微納電子技術(shù). 2019(06)
[2]電化學(xué)放電線切割電壓-電流特性研究[J]. 李其,蔣毅,孔令蕾,趙萬生,平雪良.  電加工與模具. 2015(06)
[3]電化學(xué)放電線切割加工方法實驗研究[J]. 蔣毅,李其,孔令蕾,趙萬生,平雪良.  現(xiàn)代制造工程. 2015(11)
[4]中國與美國、德國制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的比較研究及啟示[J]. 伏琳,陳啟愉.  機械制造. 2015(08)
[5]超聲振動輔助混粉電解電火花加工工藝研究[J]. 呂傳偉,谷安,李明義,鄭漢卿.  電加工與模具. 2014(04)
[6]MEMS技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 谷雨.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2013(08)
[7]線電極電火花—電解復(fù)合加工的研究[J]. 范廣信,郭黎濱,戰(zhàn)國臣.  機械工程師. 1985(04)

博士論文
[1]電解電火花玻璃微加工新方法及其機理研究[D]. 徐軼.華中科技大學(xué) 2018
[2]基于電解電火花效應(yīng)的硬脆絕緣材料微加工技術(shù)[D]. 魏臣雋.上海交通大學(xué) 2011

碩士論文
[1]超聲振動輔助微細(xì)電解電火花加工技術(shù)研究[D]. 魏志遠.山東大學(xué) 2019
[2]電化學(xué)放電線切割加工過程控制系統(tǒng)研究[D]. 石子燦.江南大學(xué) 2018
[3]玻璃微結(jié)構(gòu)電解電火花加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王明宇.山東大學(xué) 2017
[4]基于超聲振動的電解電火花加工工藝研究[D]. 呂傳偉.南京航空航天大學(xué) 2014



本文編號：3697015