微细电极在线制备技术的研究进展.pdf

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1、$p0ciaIReporfs综述微细电极在线制备技术的研究进展郭帅罗红平郭钟宁(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：介绍了反拷块法、WEDG法、电化学腐蚀法、EEDG法等几种微细电极的在线制备方法、基本原理、研究现状及最新进展，为实际加工轴类工件及制备工具电极等提供了有益参考。关键词：反拷块法WEDG法电化学腐蚀法EEDG法中图分类号：TH162+．1文献标识码：AState--of-—the--artofonlinefabricationtechnologiesofmicro-electrodeGUOShuai，LUOHongping，GUOZhongning(

2、FacultyofElectromechanicalEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，CHN)Abstract：Thispaperintroducesseveralonlinefabricationmethodsofmicro—electrode，includingblockelectrodedischargegrindingmethod，WEDG(wireelectrodischargegrinding)，electrochemicaletching，EEDG(edgeelectrodedisc

3、hargegrinding)，etc．Thebasicprinciplesandthestate—of—the—artofthesemeth-odsarepresented，whichprovideusefulreferencesfortheactualpreparationofthemicro—electrodeshaftandmicrotools．Keywords：BlockElectrodeDischargeGrindingMethod；WEDG；ElectrochemicalEtching；EEDG微细加工在精密模具、航空航天、精密仪器、生物新的研究进展进行综述，主要包括反

4、拷块法、WEDG医疗等众多领域具有广泛的应用。目前发展的许多微(线电极放电磨削)法、电化学腐蚀法、EEDG(刃口电细加工方法，如微细电火花加工、微细电化学加工、微极电火花磨削)法等几种电加工方法，以期为实际进细超声加工¨等，都需要使用微细电极来实现对微结行微细加工之前有效地制备各类工具电极(包括单个构的加工。比如：用简单形状的微细轴电极对微孔、槽微细电极、微细阵列电极等)提供有益的参考。和微小三维型腔的加工、使用阵列微细电极对群孔1基于放电原理的制备方法和复杂型腔的加工等。为保证微细加工的尺度和精度，对所使用工具电极的尺寸、形状、位置精度和表电火花加工是一种直接利用电能和热能进行加

5、工面质量等都有相应的要求。此外，最大限度降低工具的特种工艺。在加工过程中，工具和工件并不接触，而电极位置精度对微加工的不利影响也非常关键，因此是靠工具和工件之间不断的脉冲性火花放电产生局需要通过在线制备的方法来避免电极因二次装夹而产部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除掉。在电火花生的重复定位误差和装夹误差。微细电极能否实现在加工微细电极时，由于工具和工件间的相对面积可为线制备已经成为实现许多微细加工方法的前提和重要点、线、面，造成加工效率和加工质量也各不相同。的关键技术之一。1．1电火花反拷块法一些传统的精密制造方法虽然能够制造出直径小传统的电火花反拷块法，加工原理是逆电火花加至几微米

6、的微细电极，如车削』、铣削、研磨、LIGA技工，如图1所示。将电极毛坯直接安装在电火花机床术等，但它们一般不能实现对工具电极的在线制主轴的夹头上，主轴做上下进给运动的同时做回转运备，因而难以与后续的微细加工工艺相匹配。因此，本动，以反拷块为工具，直接加工出所需尺寸的电极。此文着重对现有若干种微细电极的在线制备方法及其最外，进给方式可采取径向进给、轴向进给、切向进给、圆，东工业大学211重点学科实验室建设项目等·73·综述specialRe周摇摆进给4种方式，其中切向进给和圆周摇动进给线始终重合，避免二次装夹造成的偏心和倾斜等误差。无论在工件尺寸、形状控制方面还是在加工稳定性方面，都

7、比其他两种方式好。径向进给方式时，微细电极的中心和主轴的中心不重合，电极表面和反拷块问的距离周期性时大时小地变化，距离过大时出现断路，过小时出现短路，通常采用欠进给策略进行加工，但图2WEDG的工作原理图这也影响了加工的效率。电火花反拷块最大特点13本东京大学生产技术研究所的增泽隆久等是加工效率高、成本低、人l1研制成功的线电极电火花磨削(WEDG)技术，用装置简单以及便于实现。该技术加工出西2．5txm的微细电极，然后以该轴作电但是由于反拷块工作面极，成功加工出5I