壓電自適應(yīng)微細(xì)電火花加工系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，微型結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用日益廣泛。微細(xì)電火花是加工微型結(jié)構(gòu)件的一種重要手段，但加工尺度微小引起的排屑困難、加工狀態(tài)不穩(wěn)定問(wèn)題是制約微細(xì)電火花加工技術(shù)發(fā)展的一大瓶頸，因此，研制新型微細(xì)電火花加工裝置，提高排屑速度和加工穩(wěn)定性進(jìn)而提高加工效率是微細(xì)電火花加工技術(shù)的重要研究方向。為此，本文基于壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)提出了壓電自適應(yīng)微細(xì)電火花加工技術(shù)。
　　 本文首先分析了壓電致動(dòng)器的工作原理，詳細(xì)的闡述了壓電自適應(yīng)微細(xì)電

2、火花加工技術(shù)的工作過(guò)程。對(duì)壓電自適應(yīng)微細(xì)電火花加工系統(tǒng)的放電能量進(jìn)行了理論計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明放電能量主要由電容C2提供。通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析一致。
　　 在深入分析微細(xì)電火花加工對(duì)加工系統(tǒng)的技術(shù)要求基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)、研制了一套壓電自適應(yīng)微細(xì)電火花加工裝置，并詳細(xì)的闡述了各部分的設(shè)計(jì)過(guò)程。該裝置由機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)兩部分組成，機(jī)械部分主要包括花崗巖基座、高精度三軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、精密旋轉(zhuǎn)主軸、微進(jìn)給機(jī)構(gòu)、電極

3、反拷機(jī)構(gòu)等幾個(gè)單元；電氣部分主要由微能脈沖電源、伺服控制系統(tǒng)、放電間隙檢測(cè)回路、接觸感知控制回路等幾部分組成。
　　 采用ABAQUS軟件對(duì)機(jī)床的關(guān)鍵部件（立柱）進(jìn)行了靜力分析和模態(tài)分析。建立了立柱的受力模型，確定了相應(yīng)邊界條件，分析了它的受力狀態(tài)。通過(guò)靜力分析得到了立柱靜力學(xué)特性（應(yīng)力和應(yīng)變）；通過(guò)對(duì)立柱的模態(tài)分析，得到了立柱的前六階固有頻率及其振型。機(jī)床立柱前六階固有頻率都遠(yuǎn)離外加作用力的頻率，驗(yàn)證了機(jī)床立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性