場致射流微細(xì)放電加工機(jī)理研究.pdf

1、放電加工作為一種非接觸式加工方法,具有成本低、無宏觀加工力等優(yōu)點(diǎn),在微細(xì)加工領(lǐng)域占有重要的地位。它可以通過控制單次放電的能量來獲得極小的加工去除單位,具備微納米尺度加工的潛力。微細(xì)工具電極的損耗及補(bǔ)償一直是微細(xì)電火花加工的難題,尤其是納米放電加工過程中,由于通常采用具有納米尺度的探針尖端作為工具電極,因此電極尖端極易產(chǎn)生損耗,這也是制約納米放電加工走向?qū)嵱没囊粋€重要障礙。
　　本文提出了一種利用動態(tài)場致射流作為工具電極進(jìn)行放電加

2、工的方法——場致射流微細(xì)放電加工(Field Induced Jet Micro EDM)。該方法以直徑可達(dá)到亞微米甚至納米尺度的場致射流作為工具電極,而不存在電極損耗及補(bǔ)償問題,且依靠毛細(xì)管效應(yīng)和電場力作用即可實現(xiàn)電解液的自動供液而無需泵閥等元件。
　　首先,針對場致射流微細(xì)放電加工的工藝特點(diǎn),設(shè)計了場致射流微細(xì)放電加工裝置,包括發(fā)射極、高壓電源、液體介質(zhì)及其它輔助部件等,建立了加工裝置的模型,確保各部件之間配合良好。結(jié)合前期探

3、索實驗的研究成果,介紹了場致射流微細(xì)放電加工原理。
　　其次,搭建了高速攝像觀察實驗系統(tǒng),利用高速攝像技術(shù)拍攝和觀察場致射流微細(xì)放電過程。實驗發(fā)現(xiàn),場致射流微細(xì)放電現(xiàn)象具有周期性,場致射流因尖端放電而崩潰后會在下一個周期再次生成,循環(huán)往復(fù),其頻率約為140-250Hz。
　　最后,利用場致射流微細(xì)放電加工裝置進(jìn)行了加工不銹鋼的工藝實驗。實驗發(fā)現(xiàn),射流放電可以產(chǎn)生有效的材料去除,產(chǎn)生的單點(diǎn)放電蝕坑直徑為2μm左右,表明場致射流