电解电火花复合加工在微细加工中的应用研究

摘要

玻璃、陶瓷等脆性非导电材料具有超硬、耐磨、电阻率高、导热性能好等特点，在MEMS中的应用越来越广泛。电解电火花复合加工作为一种特种加工工艺，可以在不接触的情况下去除工件材料，没有宏观的切削力，加工脆性非导电材料可以获得较高的表面质量。本文主要研究了电解电火花复合加工方法的加工机理，通过微结构加工实验分析该方法加工硬脆非导电材料的可行性。主要研究内容如下：
　　（1）介绍电解电火花复合加工的原理、特点，根据电解电火花复合加工的加工机理，设计具体的实验方案，主要包括基础工艺实验和铣削工艺实验。
　　（2）针对实验设计方案搭建实验平台，完成了工作台的连接和调试，控制系统的设计和控制软件的编程，电极夹具和工件夹具的设计与制作等。
　　（3）针对不同加工电压、工作液浓度和工具材料设计工艺实验方案，通过对打孔实验结果的分析，研究电解电火花复合加工脆性非导电材料的加工机理；通过不同条件下的实验结果分析得出加工电压、工作液浓度和电极材料对加工表面质量和加工效率的影响规律。
　　（4）通过对玻璃材料的铣削、切割加工分析电解电火花复合加工脆性非导电材料的可行性；对陶瓷、硅片电解电火花复合加工进行初步实验研究。

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图表清单

第一章 绪论

1.1 课题的研究意义

1.2 现代硬脆非导电材料的加工方法

1.3 电解电火花复合加工国内外研究现状

1.4 本文的主要研究内容

第二章 电解电火花复合加工原理及实验平台搭建

2.1 电火花加工原理

2.2 电解电火花复合加工原理

2.3 实验平台设计

2.4 本章小结

第三章 电解电火花复合加工工艺机理研究

3.1 基础工艺实验

3.2 工艺实验总体方案设计

3.3 电解电火花复合加工工艺实验

3.4 电解电火花复合加工工艺实验结果分析

3.5 本章小结

第四章 铣削加工技术在电解电火花复合加工中的应用

4.1 电火花铣削的产生与特点

4.2 影响电解电火花复合加工中电极损耗的主要因素

4.3 电极损耗的补偿方法

4.4 微细电解电火花铣削加工

4.5 本章小结

第五章 电解电火花复合加工方法的应用研究

5.1 电解电火花复合铣削实验研究

5.2 铣削实验总体方案设计

5.3 铣削工艺实验研究

5.4 电解电火花复合切割玻璃实验

5.5 其它材料的电解电火花复合加工研究

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文