發(fā)布時間：2017-07-03 09:25

  本文關(guān)鍵詞：MEMS器件工藝特性及其性能測試的研究

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【摘要】：本文在把握微細電火花技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，對微細電火花技術(shù)做了深入的研究，就微細電火花的加工原理，在闡述其放電蝕除過程的同時，對復(fù)雜的放電過程進行了分析，對放電能量的轉(zhuǎn)換進行了圖示總結(jié)，并且研究了加工后工件的表面質(zhì)量和電參數(shù)影響的關(guān)系，利用窄脈寬放電實驗方法把表面質(zhì)量可能的結(jié)果進行了分類研究，對表面凹坑的形成原因和形成的大小進行了研究，，采用ANSYS有限元仿真軟件進行建模仿真，模擬加工過程的溫度場，并對仿真結(jié)果進行圖像處理，可以看到不同時刻的溫度變化和最終凹坑形成的大小，利用公式對其進行修正，得到凹坑的變化趨勢，驗證放電參數(shù)對表面質(zhì)量的影響規(guī)律。 課題針對這項技術(shù)的加工工藝特性做了深入研究，優(yōu)化設(shè)置多目標(biāo)參數(shù)，采用的是科學(xué)的正交試驗方法，對各種參數(shù)對加工過程的變化規(guī)律進行總結(jié)，通過打孔的實驗得到了加工效率和電極損耗下的優(yōu)化參數(shù)，對粗加工和精加工的參數(shù)優(yōu)化有很大的指導(dǎo)作用。在加工0.1mm以下的微細結(jié)構(gòu)時，用到了精加工的參數(shù)優(yōu)化設(shè)置，經(jīng)過兩次實驗得到了很好的實驗效果，為加工此類微細的結(jié)構(gòu)提供了有力的參考，并嘗試了自己設(shè)計的隔爆板和微齒輪的加工，根據(jù)不同的材料，選擇參數(shù)的組合，經(jīng)過多次的實驗，成功的加工出符合設(shè)計要求的隔爆板和微齒輪，總結(jié)出了加工工藝，為以后復(fù)雜零件的加工提供一個參考。對于極微細的結(jié)構(gòu)，需要相應(yīng)微細的電極，本文通過比較眾多的在線制作微細電極的方法，選用了塊電極反拷法進行了加工，制備出了直徑在0.1mm、0.08mm、0.05mm的不同電極，利用加工出的電極進行了打孔實驗和窄槽的加工，并制作出了直徑約為0.012mm的電極，長徑比在1:30以上，為制作精細的三維結(jié)構(gòu)奠定一些基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：微細電火花技術(shù) 正交試驗 反拷法 放電通道
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TG661;TH-39
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 引言11-13
• 1.2 微細加工技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢13-14
• 1.3 微細電火花加工機理的綜述14-20
• 1.3.1 微細電火花放電通道的概述15-16
• 1.3.2 微細電火花蝕除過程的概述16-17
• 1.3.3 微細電火花放電通道中能量的概述17-18
• 1.3.4 微細電火花表面質(zhì)量的綜述18-20
• 1.4 制作微細電極的方法概述20-22
• 1.4.1 單脈沖放電制作微細電極20
• 1.4.2 線電極磨削法( WEDG)制作微細電極20-22
• 1.4.3 電解法制作微細電極22
• 1.5 課題的提出和課題的來源22-23
• 1.6 課題主要的研究內(nèi)容23-25
• 第二章 微細電火花實驗分析與研究25-40
• 2.1 微細電火花實驗機理的分析25-26
• 2.2 微細電火花加工的蝕除過程26
• 2.3 微細電火花加工放電通道的研究26-31
• 2.3.1 放電通道的形成27
• 2.3.2 放電通道的特性27-31
• 2.4 放電通道的能量分析31-32
• 2.5 實驗加工參數(shù)與表面質(zhì)量的研究32-39
• 2.5.1 實驗后的表面凹坑分析33-34
• 2.5.2 電參數(shù)對微細電火花表面質(zhì)量的影響34-36
• 2.5.3 對表面凹坑的仿真分析36-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第三章 微細電火花加工工藝的研究40-52
• 3.1 工藝參數(shù)的優(yōu)化的方法40-41
• 3.1.1 微細電火花數(shù)控設(shè)備40-41
• 3.1.2 試驗的設(shè)計41
• 3.2 各放電參數(shù)對加工時間的影響41-46
• 3.3 各放電參數(shù)對電極損耗的影響46-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 基于工藝參數(shù)優(yōu)化的微小件的加工52-59
• 4.1 微齒輪的概述52
• 4.2 對微齒輪的加工分析52-55
• 4.3 對隔爆板的概述55
• 4.4 對隔爆板的加工分析55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第五章 微細電極制備的研究59-67
• 5.1 制備微細電極方法的總結(jié)59-60
• 5.2 本次制備微細電極的試驗60-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻69-73
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73-74
• 致謝74-75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 張威,張大成,王陽元;MEMS概況及發(fā)展趨勢[J];微納電子技術(shù);2002年01期

2 徐永青;楊擁軍;;硅MEMS器件加工技術(shù)及展望[J];微納電子技術(shù);2010年07期

3 于云霞;微細電火花加工技術(shù)的最新進展及應(yīng)用實例[J];電加工與模具;2003年04期

4 唐勇軍,胡富強,王振龍,趙萬生;微細電火花加工技術(shù)的最新進展[J];電加工與模具;2005年S1期

5 崔景芝;王振龍;;放電通道的微觀模擬及其物理性能研究[J];電加工與模具;2007年01期

6 張興,郝一龍,李志宏,王陽元;跨世紀(jì)的新技術(shù)——微機電系統(tǒng)(MEMS)[J];電子科技導(dǎo)報;1999年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 崔景芝;微細電火花加工的基本規(guī)律及其仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號：513162