多工位组合电极电火花成形微凹槽结构

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1、第23卷第12期光学精密工程V01．23No．122015年12月OpticsandPrecisionEngineeringDec．2015文章编号1004—924X(2015)12—3371—07多工位组合电极电火花成形微凹槽结构宋满仓，李文明，刘莹，刘冲(1．大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁大连116024；2．三菱电机大连理工大学电加工技术中心，辽宁大连116024)摘要：针对具有复杂微尺度凹槽结构的高硬度模具钢型腔难以加工的难题，提出了一种多工位组合电极电火花成形的新方法。以某种聚合

2、物微流控芯片模具型腔为研究对象，选用NAK80模具钢为型腔材料，铜钨合金(W75)为相应的微凸起结构电极材料并经由高速铣削加工。为降低加工难度及保障加工质量，对复杂微凸起结构进行分解，形成2组4工位组合电极；采用周铣、端铣交替进行的工艺使微凸起上表面的毛刺连续发生塑性变形从而减小和去除微凸起结构顶端的加工毛刺。最后，利用制备好的多工位组合电极，采用变换工位代替更换电极的加工方式，通过精密电火花成形，依次完成粗、半精与精加工。结果表明：加工的凹槽侧壁与底面垂直度较好，宽度、高度误差在3,urn以内，根部圆角在

3、15m以内，可以满足成型聚合物微流控芯片的使用要求。关键词：微凹槽结构；微尺度型腔；多工位组合电极；高速铣削；去毛刺；电火花成形中图分类号：TG661文献标识码：Adoi：i0．3788／OPE．20152312．3371Microgroovestructurewithmulti-stationcombinationelectrodebyEDMSONGMan—cang'孙，LIWen—ruing，LIUYing，LIUChong(1．KeyLaboratoryforPrecisionandNon-tradi

4、tionalMachiningTechnologyoftheMinistryofEducation，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China；2．MITSUBISH-DUT，ElectricalDischargeMachiningTechnologyCenter，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)*CorrP0gauthor，E-mail：mcsong@dIut．edu．cnAbstract：

5、Asacomplexmicrogroovecavitymadeofmoldsteelwithhighhardnessisdifficulttobemachined，akindofelectricaldischargemachiningmethodbyuseofamulti—stationcombinationelec‘‘trodeisproposed．Thecavityformicrofluidicchipmoldingisselectedasresearchedobject，NAK80asthecavit

6、ymaterial，andcopper—tungstenalloy(75W)asthematerialofthecorrespondingelec—trodewithamicroconvexstructuremanufacturedbyHighSpeedMilling(HSM)．Toreduceprocess—ingdifficultyandensureprocessingquality，thecomplexmicroconvexstructureisdecomposedintotWOgroupsoffou

7、r—stationcombinationelectrodes．Byalternatingperipheralmillingandendmilling，thesurfaceofthemicroconvexstructuregeneratescontinuousplasticdeformation，whichreducesandremovesthetopprocessingburrofthemicroconvexstructureandtheburrcanbereducedandre一收稿日期：2015-05—

8、21；修订日期：2015-06—24．基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目(No．2012AA040406)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No．DUT13JB05)；辽宁省自然科学基金资助项目(No．201202036)光学精密工程第23巷moved．Finally，basedonthequalifiedmulti～stationcombinationelectrode，therough，s