空气中微细放电沉积与去除可逆加工技术的研究

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1、摘要微细电火花加工过程中一般没有宏观切削力作用，属于非接触加工，加工单位小，可控性好，因此在微小尺度零件的加工中有着不可代替的优越性。通过微细放电加工方法可以实现去除加工，经过合理选择加工条件和加工参数也可以通过放电将金属材料沉积在工件上。实现可逆加工，这对于传统加工方法是一大突破。通过这种方法，不仅可以加工复杂的具有凹面特征的三维微细型腔面，也可以沉积出具有凸面特征的三维形状。本文的研究工作主要包括以下的几个方面:本文首先对空气中微细放电沉积与去除可逆加工的基本原理进行了研究，主要对影响放电沉积加工的电极极性、工作介质、电极间的能量分布、电极材料的热学常数等进行分析。然

2、后采用钢、铜、钨等金属材料做为工具电极，工件为钢材料，在空气中进行电火花沉积实验。经过合理选择加工条件和电参数通过放电成功的将三种金属材料沉积到工件上，形成微细的圆柱体，之后总结出合理的能够实现放电沉积加工的电参数和工艺规准。通过简单的改变电极极性在己沉积的圆柱体上进行放电去除实验，从而实现了电火花沉积与去除的可逆加工。最后对沉积材料的组织结构、化学成分、显微硬度进行测试和分析。关键词微细电火花加工;放电沉积:放电去除;可逆加工AbstractMicro-electricaldischargemachining(micro-EDM)isanon-contactmachin

3、ingtechniquebecauseofnomacro-forceexistingonworkpieceintheprocess.Micro-EDMhassmallerprocessunitandcanbecontrolledwell,soithasirreplaceableadvantages.Specialmaterialscanberemovedbymicro-EDM,metalmaterialscanalsobedepositedonworkpiecewithrationalprocessingconditionsandparameters.Reversible

4、machiningisagreatbreakthroughtotraditionalmachining.Bymicro-EDMprocess,complexmicrothree-dimensionalcavitywithconcavefeaturecanbemachinedsuccessfully,andthree-dimensionworkpiecewithconvexfeaturecanbegainedthroughdeposition.Theresearchinthispapermainlyincludesfollowingaspects.Theprincipleo

5、fmicro-electricaldischargedeposition(micro-EDC)andreversiblemachiningisstudiedinthispaperfirst.Electrode'spolarity,workingfluid,electrodethermodynamicparametersandenergydistributionbetweenelectrodesthatafecttheresultofmicro-EDCarediscussed.Second,anmicro-EDCexperimentwasimplementedinairco

6、nditionwithsteel(Fe),copper(Cu),andtungsten(W)aselectrodes,steelasworkpiece.Withrationalprocessingconditionsandelectricalparameters,threekindsofmetalmaterialsweresuccessfullydepositedinworkpieceintoamicro-column.Third,therationalelectricalparametersandprocessingparametersofmicro-EDCaresum

7、marizedinthispaper.Bychangingelectrode'spolarity,theEDCandreversiblemachiningiscarriedouttomicro-column.Finallythehistology,chemicalcomponents,andmicro-hardnessofdepositingmaterialsaretestedanddiscussed.Keywordsmicro-electricaldischargemachining,Dischargedeposition,