超声波振动辅助电火花微孔钻削系统及其工艺研究

摘要

为了研究直径小于50μm大深径比的微小孔加工，MNMT实验室自主研发了一台电火花微孔钻削加工精密微型机床。为了提高该精密机床的加工性能，提高所加工微小孔的最大深径比，本文设计了一套基于工件振动的超声辅助电火花微孔钻削系统。超声辅助电火花微孔钻削系统包含超声波信号电源、机械振动平台、工作液循环系统以及数字控制系统。本文所研究内容包括：
　　1)硬件结构的设计和搭建。超声波信号电源是整个超声辅助电火花微孔钻削系统的输入端，它输出信号的稳定性和失真度对超声波振动的影响很大，本文设计一款输出稳定信号失真度低的超声波信号电源。
　　2)机械结构的设计和搭建。机械振动平台是超声辅助电火花微孔钻削系统的响应端，它的设计优劣直接影响到微小孔的加工质量。基于有限元分析，本文设计一台振型和振幅稳定且满足超声辅助电火花微孔钻削要求的机械振动平台。
　　3)软件结构的设计和搭建。PC软件控制的设计要符合超声辅助电火花微孔钻削技术的加工流程要求，本文设计了满足加工系统要求的PC软件控制系统。
　　4)利用自主研发的超声辅助电火花微孔钻削系统，本文进行了直径小于50μm的微小孔加工实验研究，并对微小孔加工性能进行了分析。
　　本文设计了一套可以实现大深径比微小孔的超声辅助电火花微孔钻削系统，对改善电火花微孔钻削技术的加工特性有重要意义，对超声加工技术的研究具有重要的理论研究价值和实际参考意义。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 超声辅助电火花微孔钻削技术国内外发展

1.3 超声波振动辅助电火花微孔钻削系统

1.4 本章小结

第2章 超声辅助电火花微孔钻削系统设计

2.1 引言

2.2 总体设计

2.3 超声辅助电火花微孔钻削系统集成调试

2.4 本章小结

第3章 超声波信号电源设计

3.1 引言

3.2 超声波信号电源设计

3.3 超声波信号电源集成调试

3.4 本章小结

第4章 机械振动平台设计

4.1 引言

4.2 机械振动平台

4.3 超声变幅杆的有限元分析

4.4 机械振动平台集成调试

第5章 超声辅助电火花微孔钻削加工实验

5.1 引言

5.2 加工流程

5.3 PC软件控制

5.4 加工实验

5.5 机理分析

5.6 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢