一、电火花微孔加工技术的应用（论文文献综述）
李晓鹏[1]（2020）在《微细电火花加工电极在线控形机理及关键技术研究》文中研究指明微细电火花加工技术因具有加工材料广泛和微尺度制造能力强大等特点,被认为是加工微深孔和三维复杂微结构件最具潜力的方法之一,广泛应用于军工国防、航空航天、信息产业以及生物医疗器械等关键零部件的加工。随着加工结构特征尺寸的减小,电极损耗及控制成为制约微细电火花加工技术工程化应用的关键问题之一。本文在国家自然科学基金（51005027）和辽宁省自然科学基金（201602030）的支持下,以实现微细电极控形为目标,采用实验、仿真和理论相结合的方法,从如下四个方面开展研究工作:首先,纳米复合镀层微细电极自控形技术研究。鉴于均质材料电极经常出现棱边损耗的现象,本文设计了放电端面为非均质环状结构的工具电极,借助工具电极的特殊结构减缓棱边损耗速度以期达到均匀损耗的目的。在尝试了多种制造工艺的基础上,最终利用超声复合电沉积工艺制备出非均质纳米复合镀层电极。微细电火花加工实验表明纳米复合镀层所具备的优异耐热性和弱导电性,能够提高电极侧壁的耐电蚀能力,改善了微细电火花加工质量。进一步地,通过调整制备工艺配方、参数和材料成分制备了不同组分、不同纳米微粒材料及复合量的复合镀层电极进行微细电火花加工实验,实验总结了电沉积工艺参数与所制备纳米复合镀层电极的耐电蚀性能之间的规律。纳米复合镀层电极提升了电火花加工质量,但镀层稳定性和可靠性稍显不足,有必要换一种思路进一步开展研究。其次,连续脉冲放电条件下放电区域变化过程研究。击穿放电所产生的材料蚀除是击穿放电用于机械加工成为电火花加工方法的原因,也是电极不均匀损耗的根源。为研究放电区域变化情况,本文基于粒子运动状态完善了放电通道击穿模型,提出了电规准尤其是峰值电流、放电持续时间和脉冲频率影响放电间隙中放电点出现在端面不同区域的概率,进而影响损耗后电极形状的假设,随后借助单因素和正交实验获得了不同条件下工具电极形状变化规律。实验表明,在所研究参数的范围内脉冲宽度、峰值电流在一定程度上决定了电极端面中心区域、棱边区域的材料蚀除效率,实验结果与上述假设相吻合。在此基础上,建立了放电蚀除区域划分理论,形成了均质工具电极在线控形技术的理论基础。再次,均质工具电极的电规准控形实验研究。为建立电规准和工具电极端面形状之间的对应关系,本文采用图像处理技术提取加工后电极和工件轮廓特征,应用非线性最小二乘法拟合不同电规准下微细电极端面形状变化的作用曲线。数据表明:单因素实验条件下,随着峰值电流的增加,微细电极角损耗迅速增大而内凹状消失;仅改变脉冲宽度时,电极端面内凹状变化明显而角损耗基本不发生变化。因此,在忽略加工效率的情况下,通过大规模的实验数据可以掌握电规准与工具电极形状之间的工艺数据库,满足生产需要。此外实验中还发现,抬刀周期及抬刀速度的改变对工具电极端面内凹形状几乎没有影响,而工程中的抬刀动作是因放电间隙中放电状态较差引起的,因此有必要对电蚀产物在工具电极形状变化的作用开展研究。最后,电蚀产物对电极控形的影响机制研究。除电规准外,有人认为电蚀产物分布及浓度会影响工具电极形状,为了准确验证电蚀产物分布及浓度与工具电极形状变化的关系,本文设计了一种间接实现电蚀产物浓度可调的开放状态微细电火花加工实验方法,实验分析了不同放电面积条件下工具电极形状变化和工件底部材料的组成,排除了电蚀产物对工具电极形状的影响。进一步验证了放电蚀除区域划分理论的正确性。工具电极控形理论和实验研究一方面直接提升微细电火花加工质量,另一方面消除因工具电极形状变化带来的补偿难度,简化编程要求,对高效高质微细电火花加工技术的工程化应用具有重要理论价值和借鉴意义。
姚振扬[2]（2020）在《超声振动辅助电火花大深径比微孔加工技术研究》文中进行了进一步梳理微细电火花依靠电极和工件放电产生的高温和高压来加工材料,二者不直接接触,在加工以TC4钛合金为代表的高强度、高硬度、高塑性、高粘着性等难加工材料方面具有独特优势,被广泛应用于航空航天等领域。随着航空航天技术的发展,大深径比微孔的应用越来越多,采用传统微细电火花加工时,电蚀产物容易在孔底聚集,加工状态急剧恶化,短路、拉弧、二次放电等频繁发生,加工效率和精度低下。本文将超声波技术与微细电火花技术相结合,可以有效避免非正常放电现象的发生,提高大深径比微孔加工效率和精度。基于介质中放电的基本理论对超声振动辅助微细电火花的加工机理进行了深入研究。研究了超声振动对加工过程中放电通道、放电间隙、材料蚀除物抛出过程、材料去除率、电极损耗以及加工表面粗糙度的影响。研究表明,超声振动的引入增大了放电点的分散度,改善了极间加工状态,促进了蚀除物的抛出,同时,超声振动的泵送作用改善了极间工作液环境,从而降低了电极损耗,提高了材料去除率。基于超声振动系统的设计理论对超声振动系统进行了设计及仿真研究。根据超声振动辅助微细电火花的技术需求,选择带有频率自动扫描跟踪和定时控制的超声波发生器、夹心式PZT-8压电换能器和阶梯复合型钛合金材料超声波变幅杆等组成的超声振动系统;设计了超声波换能器和变幅杆具体结构尺寸,并运用ABAQUS软件对其进行了仿真分析,得到变幅杆固有频率和最大位移响应。基于单因素实验研究了工艺参数对超声振动辅助微细电火花加工性能的影响规律。研究表明,随着脉冲宽度的增大,材料去除率先增大后减小,相对电极损耗率持续增大,锥度角先减小后增大,过切量量先增大后减小;随着脉冲间隔的增大,材料去除率先增大后减小,相对电极损耗率和锥度角持续减小,过切量量持续增大;随着峰值电流的增大,材料去除率持续增大,相对电极损耗率持续减小,锥度角和过切量量持续增大;随着超声振幅的增大,材料去除率持续增大,相对电极损耗率、锥度角和过切量持续减小。基于正交实验和信噪比分析方法对超声振动辅助微细电火花加工工艺优化进行了研究。研究了脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流和超声振幅对材料去除率、相对电极损耗率、锥度角和过切量的影响规律;按照望大特性信噪比计算公式得到了材料去除率的信噪比值,按照望小特性信噪比计算公式分别得到了相对电极损耗率、锥度角和过切量的信噪比值,最终得到了最大材料去除率、最小电极损耗率、最小锥度角和最小过切量;验证实验证明了工艺优化结果的可靠性。
梁世雍[3]（2020）在《电火花加工高精度微孔研究》文中研究说明电火花加工（EDM）是常用的微孔加工方法,但是加工过程中工具电极损耗,排屑困难等原因,影响微孔加工精度。为及时排出加工屑,研究人员采用电极摇动、超声辅助或改变电极形状等方法,提高排屑效果,然而极少兼顾电极损耗对加工精度的影响;为预测电极损耗并对其进行补偿,研究人员建立了多种预测模型,然而电火花加工过程复杂随机,理论模型通常无法预测确切的电极损耗,经验模型只适用于特定加工条件和特定的工具电极和工件材料组合。为解决这些问题,本文通过对加工屑的排出过程进行了建模分析,基于分析结果,采用电极螺旋进给来促进加工屑的排出,提高了微孔加工的形状精度;同时为减少电极损耗引起的深度误差,本研究提出一种定点检测轴向补偿法来对电极损耗进行精确补偿,最终通过螺旋进给+定点检测轴向补偿的方法实现了高精度微孔的放电加工。本文的主要内容如下:1)提出定点检测轴向补偿法加工高精度微孔的方案,通过多次重复进给逐次逼近的方式降低深度误差,即每完成一次进给加工之后,电极移动到固定参考点检测电极轴向损耗,依据实测的电极损耗值计算深度误差,若深度误差大于设定误差,则将Z轴坐标置零,并将电极移动至加工区域,进行第二次进给加工（进给深度与前一次一样）,每次重复,材料的去除量均降低,因此电极的损耗值会逐次减少,也就是加工深度值会逐次逼近设定值,如此往复,直至加工深度误差达到设定的误差范围为止。2)运用ANSYS软件FLUENT模块,对电火花加工微孔进行间隙流场仿真。对比直线进给和螺旋进给在加工不同深度孔流场的差异。由仿真结果可知,电极螺旋进给的排屑效果优于直线进给,加工碎屑更容易排出。3)电极直线进给在钛合金工件加工微孔深度误差实验研究。对比无补偿、均匀损耗法和定点检测轴向补偿法加工不同深度微孔的差异,利用短脉冲和长脉冲两种电源,钨钢、黄铜和紫铜三种电极验证所提方法有效性,结果表明不同电极材料组合以及不同放电能量,所提方法都可加工出接近预期深度的孔,深度偏差精准控制在0.8%以下,距离预期深度最小相差0.106?m,但黄铜和钨钢加工形状精度差,由于加工屑堆积,孔底部存在孤岛和台阶问题,严重影响孔的形状精度,紫铜电极加工效果最佳。4)电极螺旋进给在钛合金工件加工高精度微孔实验研究。针对钨钢直线进给加工微孔形状精度差问题,研究结果表明,电极螺旋进给+定点检测轴向补偿法不仅可以促进加工屑的排出,消除孤岛,获得良好的形状精度,而且可以极大降低微孔的深度误差。
崔广续[4]（2020）在《颗粒增强铝基复合材料微细电加工技术研究》文中研究表明颗粒增强铝基复合材料（SiCp/A1）作为一种造价相对低廉的金属基复合材料,目前在航空航天、电子仪表、通讯器材等行业具有巨大的应用潜力。其硬度高、强度高、耐磨性较好,同时具有低密度、良好导热性等材料特点。但高硬度高强度也制约了SiCp/Al复合材料的加工制造,尤其是微加工领域,SiCp/Al复合材料采用传统的机械加工方法进行加工时,由于材料高硬度与高强度的特性,会在加工过程中产生剧烈的刀具磨损,难以达到所需的加工精度和表面质量。相对于传统的机械加工方法,微细电火花加工方法采用放电能量产生的高温来蚀除材料的,在加工过程中无宏观作用力,不因加工材料的硬度而受到限制,可以加工很多传统机械加工方法难以加工的高硬度材料以及微小结构,在很多制造领域相较于传统机械加工更有优势。本文首先对SiCp/Al复合材料微细电火花加工的加工特性进行了研究。通过对加工后的表面形貌及元素组成进行观测分析,创新性研究了SiCp/Al复合材料本身特性以及微细电火花能量强度对SiCp/Al复合材料微细电火花加工的影响,得出了SiCp/Al复合材料微细电火花加工的蚀除特点,同时收集加工后产生的电蚀碎屑进行了观测分析,对得出的结论进行了验证补充。通过对结论的总结,创新建立了SiCp/Al复合材料微细电火花加工的蚀除过程。为进一步改善SiCp/Al复合材料微细电火花加工的放电状态,通过不同深度的微孔加工试验,对峰值电压,峰值电流,脉宽等电参数以及冲液,转速等非电参数对加工时间,电极损耗以及孔径形貌的影响规律进行了研究。结果表明:工艺参数应根据其影响规律选取适当的参数值进行组合应用到加工过程中,使得三种工艺指标达到相对最优;不同的工艺参数皆在放电过程中存在适当的参数范围,过大或过小的工艺参数都不利于微小孔的加工性能。在微细电火花加工过程中,排屑情况对深微孔加工过程中的加工速度及加工稳定性具有很大的影响。本文创新性对螺旋、沟槽（三沟槽）、削边三种异形结构电极与圆柱电极在深微孔加工方面进行了对比研究,首先创新性对四种电极的极间工作液流动状态进行了CFD仿真分析,根据仿真结果得出在深微孔加工过程中,三种异形电极的孔内流体运动状态皆好于圆柱电极。螺旋电极加工的深微孔内工作液轴向速度最大,并在加工过程中形成阿基米德螺旋,能够更好的将孔径底部的电蚀碎屑排出孔外。其次对四种电极进行了深微孔试验研究,试验结果与仿真相符合,三种异形电极加工速度与最大加工深度皆高于圆柱电极。总体来看,四种电极中,螺旋电极最能有效提升深微孔加工性能。
王晨雪[5]（2019）在《不同工作液中微细孔电火花加工的关键工艺研究》文中指出各种精密小孔在工业生产以及精密制造中被广泛需求,但是利用传统的机加工方式加工微小孔存在很多缺陷,这主要是因为传统加工方式加工微小孔时存在热力学效应。利用电火花加工微小孔具有很多传统机加工不具备的优良特性。电火花加工过程中的电极与工件之间的加工力远远小于传统机加工的切削力,由于电火花加工微小孔所用的电极可以十分微小,所以得到很小的加工去除单元是相对容易的。因此电火花加工是微细加工技术中不可替代的加工手段,它被用于各种微小孔的加工,例如燃料喷射喷嘴以及合成纤维喷丝孔等。本文以304不锈钢和Inconel 706两种Fe-Cr系合金钢为研究对象进行微孔电火花加工工艺的研究。电火花加工中电极的制备十分关键,传统的微细电极制备是利用WEDG（线电极电火花磨削）的方法进行制备,该方法十分耗时并且制备过程复杂,在每次制备过程出现问题都得重新开始制备。所以本文提出利用FIB-CVD（聚焦离子束化学气相沉积）技术沉积制备微纳电极。该方法通过实验表明制备过程简单,相比WEDG方式十分的节省时间,成功率很高,加工精度十分高。首先利用该技术制备的电极以去离子水为工作液进行微孔电火花加工。利用该电极成功制备出孔径约为25μm的微小孔,其中放电间隙最小可达6.6μm。其次选择火花油作为加工工作液,304不锈钢作为工件,利用成形火花机在304不锈钢加工一定深度的方形孔。实验参数利用Minitab软件进行优化,相比于初始的加工条件,利用优化后的加工参数加工的产品的MRR（工件去除率）提高了64%,信噪比的主效应图表明输入参数脉宽是影响MRR的最显着的因素。通过比较截面形貌图和产品表面粗糙度发现较好的表面质量可以通过较小的输入脉宽,较小的峰值电流获得。其次,电火花加工之后的304不锈钢存在一些列使用性能的降低情况,基于工业生产的应用,本工作对电火花加工后的304不锈钢工件做了断裂性能的测试,拉伸实验表明电火花加工之后的工件材料的塑性变形降低,发生了很明显的脆性断裂,微观检测表明电火花加工之后断面晶粒发生滑移,少量晶粒伸长,结合拉伸曲线验证了其断裂属于准解理与韧性断裂的混合断裂形式,所以对于电火花加工之后的工件需要采取必要的材料后处理以消除电火花加工带来的材料使用性能的下降。最后添加粉末的工作液被用作第三种微孔加工的工作液。本文基于在Inconel706上加工微小孔进行电火花加工研究。实验通过比较不同浓度的混粉工作液下的微孔质量,发现添加一定量铝粉颗粒在火花油中可以显着提高产品的表面质量。通过对加工后的电极表面进行EDS分析,结果显示添加铝粉在火花油中,较少的工件材料黏着于电极表面,这主要是因为其更加稳定的加工。
李政凯[6]（2019）在《超声二维平动电极微细电火花加工特性及其相关技术研究》文中研究指明微细电火花加工通过极间放电产生的瞬时高温进行材料蚀除。加工过程中,由于电极与工件之间宏观作用力微弱,因此电极的微细程度可以大幅提升。同时由于不受材料硬度、强度和脆性等物理属性的限制,其对合金材料、复合材料和半导体材料等众多难加工材料仍表现出良好的加工性能。凭借这些技术优势,微细电火花加工技术在军用和民用制造领域发挥着重要的作用。然而,微细电火花加工中存在加工效率低、电极损耗大以及加工质量难以控制等问题,而这些问题与目前所采用的旋转电极加工方式有着一定的关系。通过查阅大量文献,本文提出一种超声平动电极微细电火花加工新方法,并进行了超声平动电极驱动装置的研制。在此基础上,通过仿真和试验相结合的方法,对超声平动电极微细电火花加工特性进行了深入的研究。本文研究工作对于提高微细电火花加工性能和拓展其应用领域具有重要的理论和实际意义。首先,本文基于压电陶瓷逆压电效应设计了双夹心换能器式超声平动电极驱动装置。针对工作模态频率一致性和抗干扰性两方面的设计要求,采用中心复合设计和响应面法建立了设计指标与关键尺寸变量之间的数学模型,并通过遗传算法实现了驱动装置结构尺寸的优化。采用有限元仿真方法对驱动装置进行了动力学特性分析,结果表明所设计驱动装置的对称模态和反对称模态固有频率非常接近,且能够有效避免干扰模态的影响。同时,驱动装置工作频带在500Hz以上,而且在电极夹持位置能够输出较好的圆周轨迹。通过阻抗分析仪和激光位移传感器对驱动装置进行了谐振频率和振幅特性测试,在此基础上完成了超声平动电极微细电火花加工试验平台的搭建。建立了含有放电屑颗粒的超声平动电极微孔加工间隙流场仿真模型,研究了工作液流场分布和放电屑颗粒运动情况。仿真结果表明:超声平动电极条件下底面和侧面间隙流场分布较旋转电极差异较大,工作液流速远大于旋转电极,而且放电屑颗粒从间隙排出孔外的数量和效率得到了很大的提高。通过有限-连续脉冲放电试验,分析了超声平动电极对极间放电稳定性的影响,发现在相同的优化参数组合下,超声平动电极较旋转电极在火花放电个数和放电凹坑分布均匀度方面分别提高了9.4%和18.4%。大深径比微孔加工实验结果表明超声平动电极能够降低短路回退频率和缩短加工时间,而且在减少放电屑粘附和孔壁烧蚀方面具有明显的作用。另外,在相同试验参数下,超声平动电极条件下微型腔铣削加工时间较旋转电极缩短了20%以上。通过建立的超声平动电极表面移动热源模型,研究了电极表面放电点附近温度场分布。解释了超声平动电极能够产生较低表面温度和较小熔融区、热影响区深度的原因,同时分析了加工参数对放电点温度场分布的影响规律。通过单脉冲放电试验分析了阴极表面放电凹坑的滑动情况,发现旋转电极条件下放电凹坑大致呈圆形,而超声平动电极条件下放电凹坑在某一方向上明显被拉长,其放电凹坑最大深度平均值较前者减小了24%。通过阵列微孔加工试验,发现超声平动电极轴向损耗长度和“锥化”区长度与加工微孔个数分别成二次函数和指数函数关系,与旋转电极损耗规律类似。另外,通过分层铣削加工试验发现超声平动电极损耗率受电极尺寸的影响较小,与仿真结果一致。从间隙放电特性的角度研究了电极超声平动对加工表面粗糙度和残余应力的影响机制。试验结果表明:在相同放电能量下,超声平动电极加工时表面粗糙度较小,这与该条件下较均匀单脉冲放电能量和较大的底面放电间隙有直接关系。而且由于极间冷却效果和放电位置均匀性的改善,超声平动电极加工表面残余应力小于旋转电极。建立了微槽铣削加工蚀除深度系数与放电能量、电极直径、扫描速度和铣削距离之间的数学模型,并通过方差分析研究了各因素对蚀除深度系数的影响规律。阵列微结构加工实验结果表明:超声平动电极加工的阵列微孔入口和出口形状精度较好,且直径一致性精度较旋转电极分别提高22.0%和2.8%。另外,超声振动作用能够减少粘性工作液中放电屑的堆积和由此引起的二次放电,有利于提高微表面织构的尺寸一致性。
魏志远[7]（2019）在《超声振动辅助微细电解电火花加工技术研究》文中研究指明随着微机电设备技术的不断发展,玻璃微结构（非导电硬脆难加工材料）在生物医学、化学、航空航天和微型实验装置等领域应用广泛。本文选取玻璃作为加工对象,微细电解电火花加工添加超声振动辅助,探讨了超声振动辅助对微细电解电火花加工原理、加工过程以及加工结果的影响,并进行了一系列试验研究,主要研究内容包括以下几个方面:（1）理论分析电解电火花加工的气膜成形机理、超声振动辅助对气膜的影响以及材料去除机理;建立微细电解电火花钻削、铣削加工的放电能量和工件材料蚀除速度控制模型;对超声振动辅助在气膜成形过程中的作用进行仿真分析;搭建超声振动辅助微细电解电火花加工试验平台。（2）进行超声振动辅助电解电火花钻削加工试验。建立钻削加工模型;探究超声振幅对微孔加工质量的影响,得到最佳超声振幅参数（7.5μm）;分析主要加工参数对加工过程和加工精度的影响。研究结果表明,添加超声振动辅助显着降低了最低可加工电压（电压从35V降至27V,降幅22.86%）,提升了加工精度（微孔直径从163.2μm减小至135.6μm,提升幅度16.9%）,提高了加工过程的稳定性。最后,加工得到入口热裂纹面积较小且出口不出现破损的3×3微孔阵列。（3）进行超声振动辅助电解电火花铣削加工试验。建立铣削加工模型;探究超声振幅对微槽道加工质量的影响,得到最佳超声振幅参数（7.5μm）;分析主要加工参数对加工过程和加工精度的影响。研究结果表明,添加超声振动辅助显着降低了最低可加工电压（电压从35V降至27V,降幅22.86%）,提升了加工精度（微槽道宽度从138.7μm减小至119.2μm,提升幅度14.1%）,降低了被加工工件的表面粗糙度（微槽道底面的Ra值从0.53μm下降至0.26μm,降幅50.94%）。最后,加工得到微槽道阵列,微三维五角星阶梯结构及直径为3mm的简化山东大学校徽图案的微复杂结构。
马光胜[8]（2019）在《微细电火花电极损耗及极间放电规律研究》文中进行了进一步梳理钛合金材料微小孔电火花加工中,由于微孔加工脉冲能量小,电极与工件间加工间隙较小,当加工微细深孔时,电蚀产物难以从狭小的加工间隙排出,使极间放电状态变的复杂;各电参数之间相互制约、相互影响,加工工艺复杂,对微孔加工质量影响较大;同时过多的电蚀产物会增加二次放电概率,造成放电频繁短路,使加工不稳定甚至难以实现。为改善加工状态和提高加工质量,本文首先通过对电参数进行研究,探究各电参数对微孔加工的影响规律。并在此基础上对异形电极加工以及电极形状对微孔加工的影响进行研究。通过对不同深度微孔加工试验,研究了加工峰值电压、峰值电流、放电间隙、脉冲宽度和脉冲频率等参数对钛合金微孔加工过程中的电极损耗、加工质量和加工效率的影响。为进一步改善放电加工状态,对工具电极的形状参数进行研究。设计制造出Φ0.21mm深沟槽电极和单旋深沟槽电极,并应用不同深度沟槽电极进行了Ti6Al4V微孔加工试验。试验结果表明:单旋深沟槽电极能明显的改善微孔加工质量、降低加工时间和减小电极损耗。当沟槽深度为直径的50%时电极损耗最小,沟槽深度为直径的60%时微孔加工形貌最优。在深沟槽电极研究的基础上,设计和制造出螺旋沟槽电极并进行了微孔加工试验。为解决低刚度微细螺旋沟槽电极加工问题,采用电极双导向装置微细电火花电极端面铣削加工方法,有效解决了双螺旋沟槽电极的加工问题。利用不同的螺旋槽升角和螺旋槽深度的电极进行了微孔电加工试验,试验结果表明:螺旋沟槽电极能明显改善微孔排屑问题。稳定加工深度明显增大,当电极螺旋槽升角为40°时可获得较好的加工质量。
顾明成[9]（2019）在《微型射流方孔电加工技术研究》文中研究说明微型方孔是微孔中重要的结构形式,因其承受转矩大,导向性强,运动平稳性好等优点,而被广泛的用于航空航天、汽车、船舶以及高精度伺服阀等领域。现有的方孔加工技术有机械加工、高能束流加工、电火花加工以及电解加工。机械加工受到刀具尺寸限制,很难加工出微方孔,且刀具易损耗,难以加工高硬度材料;激光加工和电火花加工都以热效应进行材料去除,加工存在重铸层等缺陷。与其他微细加工方法相比,电解加工在原理上具有巨大优势。国内外研究者对方孔的电加工研究较少,探索方孔的电加工方式有利于弥补这方面的空白。针对0.1mm厚的321不锈钢上微方孔的电加工,本文提出了三种加工方案:成型电解加工、电解铣削方孔、电火花电解组合加工方孔。主要的研究内容如下:（1）成型电解加工:采用阴极跳跃辅助阳极振动的方式进行电解打孔,制备工作段截面尺寸为100*20μm的钨片电极,实验探究电解液种类、电压、脉宽和电极形状对成型电解打孔的影响,改造实验加工系统,设计工装夹具。（2）电解铣削方孔:包括电解钻孔、电解铣削粗加工、电解铣削精加工三步。制备三阶柱状电极,在粗铣中分析双脉冲和进给速度对电解加工的影响,优化加工参数,在保证加工稳定的前提下提高加工效率;在电解铣削精加工中,探究电压、脉宽、周期、进给速度对拐角半径的影响,优化加工参数,成功加工出小拐角半径的微方孔。（3）电火花电解组合加工方孔:先采用电火花分层铣削方孔,再电解修正。改造电火花电解组合加工系统,设计工装夹具,制备微细方形电极,开展电火花电解组合加工实验研究,优化加工参数,高效加工出微型方孔。
唐伟东[10]（2019）在《基于电化学放电效应的微小孔加工技术》文中研究说明电化学放电加工是基于工具电极周围电化学放电效应的一种微细加工技术。该加工技术使用导电的电解质溶液作为工作液,在加工过程中实时生成非导电介质-气膜作为击穿介质,而导电溶液的存在使电化学放电可在工具电极和溶液之间发生,电化学放电发生的两极及其中的电介质均不依赖于工件,因此,该加工技术不受工件材料导电性的限制,既可以用于非导电材料加工,也可以用于导电材料加工,是一项具有广泛应用前景的微细加工技术。目前制约这一技术发展的主要因素是对加工机理认识不够和加工工艺水平的不足,针对该问题,本文对电化学放电加工机理和工艺展开系统研究。首先对电化学放电加工中的气膜形成和放电现象进行了实验观察和分析。在搭建的实验平台上使用高速摄像机依次对工具电极周围气泡生成、气膜形成和电化学发电产生三个过程进行了观测和拍摄,并对实时加工电压和电流进行了采集。结合实时电压、电流以及拍摄得到的图像,对气泡、气膜和电化学放电的特性进行了分析。分析结果表明,加工电压施加后,工具电极周围的气泡同时发生生长和融合过程;在气泡转变为气膜的过程中,多个气泡首先融合形成一个大气泡,随后,大气泡在浮力作用下发生衍变形成完整的气膜;根据放电电流幅值和脉宽的不同,气膜中的电化学放电可分为三种类型。基于实验数据,分析了气泡和气膜几何特性的变化,由于融合现象的存在,气泡直径存在突变,在形成气膜后,气膜与电解液的界面属于泰勒不稳定界面。此外,利用数学模型揭示了气泡生长规律和气膜厚度变化规律。为了揭示材料去除机制,从锥形电极单脉冲放电和圆棒电极连续放电两个方面对电化学放电材料去除过程进行了建模和仿真。设计加工了锥形电极,使电化学放电固定于电极尖端,实现单点放电。分析了锥形电极单脉冲放电特点,发现其热源分布符合盘状热源,将放电仿真结果与实验结果比较,得出了单个火花放电能量传递到工件上的百分比为30.5%。实际加工中,常使用圆棒电极,根据圆棒电极加工时放电点从电极端部边缘逐渐向端部中心扩张的特点,建立了连续放电过程的材料去除模型,该模型中放电点在放电区域内随机分布。基于该模型的仿真结果与实验结果进行比较,得到了圆棒电极加工时用于材料去除的放电火花占总放电火花的百分比约为10%。仿真结果与实验结果的吻合证明了模型的可靠性。为了改善电化学放电加工硬脆绝缘材料时的加工精度和表面质量,提出了一种金刚石涂层侧壁绝缘电极,该电极的涂层满足厚度薄、绝缘性好、耐高温和耐化学腐蚀的特点,既不阻碍电极的进给,又有效阻止了电极侧壁与电解液发生接触,从而确保气泡的生成和放电的产生只在电极底部发生。将该电极用于石英材料的电化学放电微孔加工,并与传统无侧壁绝缘电极的加工结果进行了比较。结果表明,侧壁绝缘电极有效避免了微孔入口处的化学刻蚀,得到了入口直径小、表面完整性更好地微孔。加工深度从50μm增加到500μm时,使用直径250μm的侧壁绝缘电极加工的微孔入口直径保持在350μm水平,波动幅值小于8μm。通过比较600μm深的微孔,相比传统螺旋电极,使用侧壁绝缘电极时,微孔的锥度从6.4°降低到3.3°。将电化学放电加工技术应用于带陶瓷涂层镍基高温合金材料的微小孔加工,揭示了电化学放电加工这种多层材料时的放电形式和材料去除机制。通过比较加工不同材料层时的电流,发现电化学放电加工陶瓷涂层时,只存在电化学放电;而加工镍基高温合金基体材料时存在两种放电形式,一种为发生在电极与电解液之间的电化学放电,一种为发生在电极与金属材料之间的火花放电,实验表明两种放电均会对材料去除产生影响。通过与电火花加工镍基高温合金的结果进行对比,发现电化学放电加工镍基高温合金基体材料时,由于存在两种放电同时对加工表面产生作用,其加工孔表面粗糙度从Ra10.9μm降至Ra5.6μm,表面再铸层厚度从38μm降至15μm。
二、电火花微孔加工技术的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电火花微孔加工技术的应用（论文提纲范文）
（1）微细电火花加工电极在线控形机理及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微细电火花加工技术的发展历程 |
| 1.3 微细电火花加工机理研究现状 |
| 1.3.1 微细电火花加工的放电过程 |
| 1.3.2 微细电火花加工的尺度效应 |
| 1.4 微细电火花加工电极损耗的影响因素 |
| 1.4.1 电极材料 |
| 1.4.2 电极结构 |
| 1.4.3 电蚀产物 |
| 1.4.4 电规准参数 |
| 1.5 提高微细电火花加工精度的措施 |
| 1.5.1 实时监测与控制 |
| 1.5.2 电极长度方向补偿 |
| 1.5.3 电极的修正或更换 |
| 1.6 课题研究意义及主要内容 |
| 2 理论研究基础和实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 极间介质的击穿理论 |
| 2.2.1 负极电子发射 |
| 2.2.2 电介质的电导与击穿 |
| 2.2.3 放电击穿理论模型 |
| 2.3 实验仪器设备、检测手段和研究方法 |
| 2.3.1 实验仪器设备 |
| 2.3.2 实验材料 |
| 2.3.3 检测与数据分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 微细电火花加工的纳米复合镀层电极自控形技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 纳米复合镀层电极的自控形机理研究 |
| 3.2.1 纳米复合镀层电极的结构设计 |
| 3.2.2 基于电磁多场耦合微细电火花加工仿真 |
| 3.2.3 电流密度分布对微细电极自控形能力的影响 |
| 3.3 纳米复合镀层电极的制备 |
| 3.3.1 复合电沉积加工方法 |
| 3.3.2 纳米复合镀层电极制备方法 |
| 3.3.3 Ni-TiN纳米复合镀层微观形貌 |
| 3.4 纳米复合镀层电极自控形性能研究 |
| 3.4.1 纳米复合镀层电极的微细电火花加工实验 |
| 3.4.2 复合电沉积工艺条件对复合电极控形能力的影响 |
| 3.4.3 微细电火花加工电极控形对比实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 微细电火花加工的均质Cu电极在线控形技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微细电火花加工电极的损耗类型 |
| 4.3 微细电极端部内凹状控形实验研究 |
| 4.3.1 微细电极可控形微细电火花加工实验设计 |
| 4.3.2 不同材料电极端部形状变化 |
| 4.3.3 电极端部形状变化过程 |
| 4.3.4 极性对电极控形的影响 |
| 4.3.5 脉冲频率对电极控形的影响 |
| 4.3.6 峰值电流对电极控形的影响 |
| 4.3.7 电蚀产物对电极控形的影响 |
| 4.4 微细电极端部内凹状损耗形成机理分析 |
| 4.5 均质微细电极在线控形技术研究 |
| 4.5.1 正交实验设计 |
| 4.5.2 微细电极端部控形 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 电蚀产物对微细电极控形技术影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电蚀产物对放电通道形成的影响 |
| 5.3 放电间隙内电蚀产物运动情况 |
| 5.3.1 电极端部电蚀产物运动状态 |
| 5.3.2 电极侧面电蚀产物运动状态 |
| 5.4 加工状态不同的微细电火花加工实验设计 |
| 5.4.1 不同状态的微细电火花加工 |
| 5.4.2 开放状态的微细电火花加工 |
| 5.4.3 开放状态的微细电火花加工实验方法 |
| 5.5 实验结果与分析讨论 |
| 5.5.1 开放状态微细电火花加工孔底形貌动态变化 |
| 5.5.2 电蚀产物浓度改变对微细电极控形的影响 |
| 5.5.3 电蚀产物浓度改变对表面微观形貌的影响 |
| 5.5.4 电蚀产物浓度对工件重熔层的影响 |
| 5.5.5 电蚀产物对孔底凸起材料的影响 |
| 5.5.6 电蚀产物排除方法对电极控形的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）超声振动辅助电火花大深径比微孔加工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微细电火花加工技术的研究现状 |
| 1.2.2 超声振动辅助微细电火花的研究现状 |
| 1.2.3 微细电火花大深径比微孔加工技术的研究现状 |
| 1.3 课题研究的目的和意义 |
| 1.4 课题来源及研究内容 |
| 第2章 超声振动辅助微细电火花加工机理研究 |
| 2.1 微细电火花加工机理 |
| 2.1.1 极间工作液电离、击穿及放电通道的形成 |
| 2.1.2 工作液热分解、电极材料熔化及汽化热膨胀 |
| 2.1.3 工件材料蚀除物的抛出 |
| 2.1.4 极间工作液的消电离 |
| 2.2 超声振动对微细电火花加工的辅助作用机理 |
| 2.2.1 超声振动对放电通道的影响 |
| 2.2.2 超声振动对放电间隙的影响 |
| 2.2.3 超声振动对工件材料蚀除物抛出过程的影响 |
| 2.2.4 超声振动对材料去除率和电极损耗的影响 |
| 2.2.5 超声振动对工件表面粗糙度的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 超声振动系统的设计及仿真研究 |
| 3.1 超声波发生器的选择 |
| 3.2 超声波换能器的设计 |
| 3.2.1 超声波换能器的选择 |
| 3.2.2 压电陶瓷材料的选择 |
| 3.2.3 超声波换能器的理论分析与设计 |
| 3.3 超声波变幅杆的设计 |
| 3.3.1 超声波变幅杆类型的选择 |
| 3.3.2 超声波变幅杆材料的选择 |
| 3.3.3 超声波变幅杆的理论分析与设计 |
| 3.4 超声振动系统的设计 |
| 3.5 超声振动系统的仿真分析 |
| 3.5.1 超声振动系统的模态分析 |
| 3.5.2 超声振动系统的谐响应分析 |
| 3.6 超声振动系统的调试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 工艺参数对加工性能的影响规律及机理研究 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.1.1 电火花机床和实验设备介绍 |
| 4.1.2 工具电极的制备 |
| 4.1.3 工件材料介绍 |
| 4.2 实验设计 |
| 4.2.1 单因素实验设计 |
| 4.2.2 加工性能评价指标 |
| 4.3 工艺参数对加工性能评价指标的影响 |
| 4.3.1 脉冲宽度的影响 |
| 4.3.2 脉冲间隔的影响 |
| 4.3.3 峰值电流的影响 |
| 4.3.4 超声振幅的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 超声振动辅助微细电火花加工工艺优化研究 |
| 5.1 正交设计方法和信噪比分析方法 |
| 5.1.1 正交设计方法 |
| 5.1.2 信噪比分析方法 |
| 5.2 材料去除率的工艺优化 |
| 5.3 相对电极损耗率的工艺优化 |
| 5.4 锥度角的工艺优化 |
| 5.5 过切量的工艺优化 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）电火花加工高精度微孔研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电火花孔加工国内外研究现状 |
| 1.2.1 外场辅助加工 |
| 1.2.2 特制电极加工 |
| 1.2.3 电极以特定轨迹运动加工 |
| 1.3 电火花加工电极补偿策略 |
| 1.3.1 离线补偿策略 |
| 1.3.2 在线补偿策略 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第二章 电火花加工机理与实验方法 |
| 2.1 电火花加工蚀除过程 |
| 2.2 工具电极损耗 |
| 2.3 实验设备与材料 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 电极补偿方式 |
| 2.4.2 电极进给方式 |
| 2.5 分析指标 |
| 2.5.1 深度偏差 |
| 2.5.2 圆度因子 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 电火花加工微孔间隙流场仿真分析 |
| 3.1 流场仿真数学模型 |
| 3.2 孔加工间隙的计算 |
| 3.3 电极不同进给方式加工流场仿真分析 |
| 3.3.1 流场模型及边界条件 |
| 3.3.2 不同孔深流场速度仿真结果分析 |
| 3.3.3 不同孔深碎屑浓度仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电极直线进给加工微孔实验研究 |
| 4.1 实验设计 |
| 4.1.1 实验参数选择 |
| 4.1.2 实验步骤 |
| 4.2 钨钢电极直线进给加工微孔实验研究 |
| 4.2.1 短脉冲电源对微孔加工质量的影响 |
| 4.2.2 长脉冲电源对微孔加工质量的影响 |
| 4.3 黄铜电极直线进给加工微孔实验研究 |
| 4.3.1 短脉冲电源对微孔加工质量的影响 |
| 4.3.2 长脉冲电源对微孔加工质量的影响 |
| 4.4 紫铜电极直线进给加工微孔实验研究 |
| 4.4.1 长脉冲电源对微孔加工质量的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电极螺旋进给加工微孔实验研究 |
| 5.1 实验设计 |
| 5.2 钨钢电极螺旋进给加工微孔实验研究 |
| 5.2.1 短脉冲电源对微孔加工质量的影响 |
| 5.2.2 长脉冲电源对微孔加工质量的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文及专利 |
| 致谢 |
（4）颗粒增强铝基复合材料微细电加工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 微细电火花发展现状 |
| 1.3 SiCp/Al复合材料综述 |
| 1.3.1 SiCp/Al复合材料的制备与应用 |
| 1.3.2 SiCp/Al复合材料的加工技术进展 |
| 1.4 SiCp/Al复合材料电火花加工的研究现状及发展前景 |
| 1.4.1 SiCp/Al复合材料电火花加工的研究现状 |
| 1.4.2 SiCp/Al复合材料电火花加工的发展前景 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 SiCp/Al复合材料微细电火花加工特性研究 |
| 2.1 SiCp/Al复合材料微观结构的简化模型 |
| 2.2 微细电火花加工机理 |
| 2.2.1 微细电火花加工的物理原理 |
| 2.2.2 微细电火花加工的微观机理 |
| 2.3 SiCp/Al复合材料微细电火花蚀除形式研究 |
| 2.3.1 SiCp/Al材料特性微细电火花加工研究 |
| 2.3.2 SiCp/Al微细电火花不同能量强度加工研究 |
| 2.3.3 SiCp/Al微细电火花加工碎屑研究 |
| 2.4 SiCp/Al微细电火花加工表面蚀除过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 SiCp/Al复合材料微细电火花加工工艺研究 |
| 3.1 试验设计 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 试验材料 |
| 3.1.3 试验条件 |
| 3.2 SiCp/Al复合材料电参数试验研究 |
| 3.2.1 峰值电压 |
| 3.2.2 峰值电流 |
| 3.2.3 脉冲宽度 |
| 3.2.4 脉冲频率 |
| 3.2.5 电参数影响规律总结 |
| 3.3 SiCp/Al复合材料非电参数试验研究 |
| 3.3.1 放电间隙 |
| 3.3.2 进给速度 |
| 3.3.3 主轴转速 |
| 3.3.4 冲液压力 |
| 3.3.5 非电参数影响规律总结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SiCp/Al复合材料微细电火花加工流场仿真及试验研究 |
| 4.1 微细电火花加工流场分析 |
| 4.1.1 CFD仿真软件的选择 |
| 4.1.2 间隙内流体运动理论 |
| 4.1.3 放电间隙的确定 |
| 4.2 电极仿真前处理 |
| 4.2.1 电极仿真模型设置及网格处理 |
| 4.2.2 仿真参数设定 |
| 4.3 电极仿真结果分析说明 |
| 4.3.1 圆柱电极仿真分析 |
| 4.3.2 削边电极仿真分析 |
| 4.3.3 沟槽电极仿真分析 |
| 4.3.4 螺旋电极仿真分析 |
| 4.4 SiCp/Al复合材料异形电极微细电火花加工试验研究 |
| 4.4.1 试验设计 |
| 4.4.2 异形电极制备方法 |
| 4.4.3 试验结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（5）不同工作液中微细孔电火花加工的关键工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电火花加工原理以及主流的特种加工技术的比较 |
| 1.2.2 电火花加工技术的研究发展概况 |
| 1.3 本研究的主要工作 |
| 第2章 去离子水中微细孔的电火花加工 |
| 2.1 去离子水中不锈钢薄板微细盲孔的电火花加工 |
| 2.1.1 实验装置及过程 |
| 2.1.2 孔深的开路电压依存性研究 |
| 2.1.3 孔径的开路电压依存性研究 |
| 2.1.4 放电间隙的开路电压依存性研究 |
| 2.2 超声辅助电火花加工 |
| 2.2.1 超声辅助电火花加工原理概述 |
| 2.2.2 超声辅助振动对于电极损耗的影响 |
| 2.2.3 超声辅助振动对于加工时间和放电间隙的影响 |
| 2.3 去离子水中不锈钢箔微细通孔的电火花加工 |
| 2.3.1 不锈钢箔夹具设计和制造 |
| 2.3.2 自动对刀系统的搭建 |
| 2.3.3 微孔质量的加工参数依存性研究 |
| 2.4 运用FIB-CVD制备的微纳电极的电火花加工 |
| 2.4.1 运用COMSOL软件的微纳电火花加工仿真 |
| 2.4.2 运用FIB-CVD进行微纳电极的制备 |
| 2.4.3 微纳电火花加工实验 |
| 2.4.4 微纳电极的电火花加工特性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 火花油中微细孔的电火花加工 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 实验方法和结果 |
| 3.2.1 运用田口方法的设计 |
| 3.2.3 田口分析及实验优化 |
| 3.3 表面质量的加工参数依存性研究 |
| 3.3.1 表面质量的脉宽依存性 |
| 3.3.2 表面质量的峰值电流依存性 |
| 3.4 放电间隙的加工参数依存性研究 |
| 3.4.1 放电间隙的测量方法 |
| 3.4.2 放电间隙的脉冲参数依存性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 添加铝粉的混粉工作液中的微细孔电火花加工 |
| 4.1 电火花加工机床的改造 |
| 4.2 工具电极的准备和混粉工作液的配制 |
| 4.2.1 混粉电火花加工 |
| 4.2.2 工具电极和Inconel706 合金加工前的形貌观测 |
| 4.2.3 不同浓度铝粉工作液的配制 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 不同浓度工作液对工件去除率的影响 |
| 4.3.2 不同工作液中加工Inconel706 的表面质量比较 |
| 4.3.3 混粉浓度对于加工性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三种工作液的电火花加工特性比较 |
| 5.1 工件去除率和电极磨损率的比较 |
| 5.1.1 工件去除率的比较 |
| 5.1.2 电极磨损率的比较 |
| 5.2 加工精度的比较 |
| 5.2.1 孔径的比较 |
| 5.2.2 加工速度的比较 |
| 5.3 表面质量的比较 |
| 5.3.1 表面粗糙度的比较 |
| 5.3.2 微观形貌的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 火花油中电火花加工后电极成分及工件的力学性能研究 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 工件材料和力学性能研究方法 |
| 6.2.1 材料和研究装置 |
| 6.2.2 工件的电火花加工 |
| 6.2.3 加工前后的金相制备 |
| 6.3 实验结果及分析 |
| 6.3.1 力学性能的分析 |
| 6.3.2 断裂形貌 |
| 6.3.3 金相分析 |
| 6.3.4 显微硬度 |
| 6.3.5 加工后工具电极的成分分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（6）超声二维平动电极微细电火花加工特性及其相关技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景及研究目的意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景 |
| 1.1.3 课题研究目的意义 |
| 1.2 微细电火花加工特性国内外研究现状 |
| 1.2.1 提高材料蚀除效率方面 |
| 1.2.2 减小电极损耗方面 |
| 1.2.3 改善表面质量与加工精度方面 |
| 1.3 超声二维平动装置国内外研究现状 |
| 1.4 国内外研究现状综述 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 超声平动电极驱动装置研制与试验平台搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超声平动电极驱动装置设计 |
| 2.2.1 驱动装置结构方案及工作原理 |
| 2.2.2 驱动装置电压激励方式及运动分析 |
| 2.2.3 驱动装置材料的选择 |
| 2.3 驱动装置尺寸优化 |
| 2.3.1 优化原则及参数灵敏度分析 |
| 2.3.2 基于响应面法的数学模型建立 |
| 2.3.3 基于遗传算法的驱动装置尺寸优化 |
| 2.4 驱动装置动力特性仿真分析 |
| 2.4.1 驱动装置模态分析 |
| 2.4.2 驱动装置谐响应分析 |
| 2.4.3 驱动装置瞬态分析 |
| 2.5 驱动装置测试与试验平台搭建 |
| 2.5.1 驱动装置阻抗特性测试 |
| 2.5.2 驱动装置振幅输出特性测试 |
| 2.5.3 超声平动电极微细电火花加工试验平台搭建 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超声平动电极加工间隙放电稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微孔加工间隙流场与放电屑运动仿真研究 |
| 3.2.1 三维几何模型建立与网格划分 |
| 3.2.2 控制方程 |
| 3.2.3 边界条件设置 |
| 3.2.4 间隙流场仿真结果分析 |
| 3.2.5 放电屑运动仿真结果分析 |
| 3.3 基于有限-连续脉冲试验的极间放电稳定性研究 |
| 3.3.1 有限-连续脉冲放电试验装置 |
| 3.3.2 有限-连续脉冲放电稳定性表征 |
| 3.3.3 极间放电稳定性影响因素研究 |
| 3.3.4 电极超声平动对极间放电稳定性的影响 |
| 3.4 流场仿真与放电稳定性实验验证 |
| 3.4.1 大深径比微孔加工实验 |
| 3.4.2 微型腔铣削加工实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于温度场仿真的超声平动电极损耗特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电极表面单脉冲放电温度场仿真模型建立 |
| 4.2.1 移动高斯热源模型 |
| 4.2.2 三维仿真模型建立及基本假设 |
| 4.2.3 控制方程及边界条件设置 |
| 4.3 电极表面放电点温度场仿真结果分析 |
| 4.3.1 电极表面最高温度 |
| 4.3.2 熔融区和热影响区深度 |
| 4.3.3 加工参数对温度场分布的影响 |
| 4.4 阴极表面放电凹坑滑动分析 |
| 4.5 电极损耗特性工艺试验研究 |
| 4.5.1 CCD原位测量系统 |
| 4.5.2 阵列微孔加工电极损耗规律 |
| 4.5.3 分层铣削加工电极损耗率 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 电极超声平动对表面质量和加工尺寸一致性影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电极超声平动对加工表面质量影响研究 |
| 5.2.1 对表面粗糙度的影响 |
| 5.2.2 对表面残余应力的影响 |
| 5.3 电极超声平动对蚀除深度误差影响研究 |
| 5.3.1 微槽铣削蚀除深度影响因素分析 |
| 5.3.2 试验方法和条件 |
| 5.3.3 蚀除深度系数数学模型建立 |
| 5.4 电极超声平动对阵列微结构尺寸一致性影响研究 |
| 5.4.1 阵列微孔加工试验研究 |
| 5.4.2 微表面织构加工试验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）超声振动辅助微细电解电火花加工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 微细电解电火花加工研究现状 |
| 1.2.2 超声振动辅助复合加工研究现状 |
| 1.2.3 超声振动辅助电解电火花加工研究现状 |
| 1.3 课题来源及研究目标 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 超声振动辅助电解电火花加工原理及试验平台 |
| 2.1 电解电火花加工基本原理 |
| 2.2 超声振动辅助电解电火花加工机理研究 |
| 2.2.1 气膜形成机理 |
| 2.2.2 超声振动辅助对气膜的影响 |
| 2.2.3 材料去除机理 |
| 2.3 超声振动辅助电解电火花加工流场仿真研究 |
| 2.4 超声振动辅助电解电火花加工试验平台的搭建 |
| 2.4.1 超声振动辅助电解电火花加工系统的要求 |
| 2.4.2 硬件系统 |
| 2.4.3 运动控制及监测系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超声振动辅助微细电解电火花钻削加工试验研究 |
| 3.1 钻削加工数学模型的建立 |
| 3.2 超声振幅对微孔加工质量的影响 |
| 3.3 峰值电压对微孔加工质量的影响 |
| 3.4 脉冲频率对微孔加工质量的影响 |
| 3.5 占空比对微孔加工质量的影响 |
| 3.6 进给速度对微孔加工质量的影响 |
| 3.7 典型微孔加工结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 超声振动辅助微细电解电火花铣削加工试验研究 |
| 4.1 铣削加工微槽数学模型的建立 |
| 4.2 超声振幅对微槽加工质量的影响 |
| 4.3 峰值电压对微槽加工质量的影响 |
| 4.4 脉冲频率对微槽加工质量的影响 |
| 4.5 占空比对微槽加工质量的影响 |
| 4.6 进给速度对微槽加工质量的影响 |
| 4.7 典型铣削加工结果 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文和专利 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）微细电火花电极损耗及极间放电规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 微细电火花微孔加工机理与难点 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 微小孔电火花加工电参数影响规律研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电参数对电极损耗的影响规律研究 |
| 2.3 电参数对加工时间的影响规律研究 |
| 2.4 电参数对加工间隙的影响规律研究 |
| 2.5 电参数对微孔加工形貌的影响规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 电极形状对微孔加工工艺规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 削边电极对钛合金微孔加工的影响 |
| 3.3 深沟槽电极对钛合金微孔加工的影响 |
| 3.4 单旋深沟槽电极对钛合金微孔加工的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 螺旋沟槽电极微孔加工实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 螺旋沟槽电极加工制造方法 |
| 4.3 螺旋沟槽电极微孔加工 |
| 4.4 螺旋沟槽电极螺旋升角对加工的影响 |
| 4.5 螺旋沟槽电极沟槽深度对加工的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）微型射流方孔电加工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微型方孔的应用及加工技术 |
| 1.1.1 机械加工 |
| 1.1.2 高能束流加工 |
| 1.1.3 超声加工 |
| 1.2 微孔电加工技术 |
| 1.2.1 微细电火花加工 |
| 1.2.2 微细电解加工 |
| 1.2.2.1 电液束电解加工 |
| 1.2.2.2 掩膜电解加工 |
| 1.2.2.3 电解钻孔 |
| 1.2.3 复合电加工孔 |
| 1.3 微细工具电极制备技术 |
| 1.4 课题研究意义及主要内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第二章 成型电解加工 |
| 2.1 成型电解加工技术路线及原理 |
| 2.1.1 电解线切割原理 |
| 2.1.2 成型电极电解打孔 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.2.1 脉冲电源 |
| 2.2.2 三维运动平台 |
| 2.2.3 实时监控系统 |
| 2.2.4 隔振模块 |
| 2.2.5 电极夹具 |
| 2.2.6 加工控制系统 |
| 2.3 试验结果及分析 |
| 2.3.1 电解液对成型电解打孔的影响 |
| 2.3.2 电压对电解打孔的影响 |
| 2.3.3 脉宽对电解打孔的影响 |
| 2.3.4 电极形状对电解打孔的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电解铣削微方孔 |
| 3.1 电解铣削工艺及其原理 |
| 3.1.1 电解铣削工艺路线 |
| 3.1.2 多阶电极制备原理 |
| 3.1.3 双脉冲电解加工原理 |
| 3.2 试验系统 |
| 3.3 电解铣削方孔实验研究 |
| 3.3.1 电极跳跃电解钻孔 |
| 3.3.2 电解铣削粗加工 |
| 3.3.2.1 双脉冲对加工的影响 |
| 3.3.2.2 进给速度对加工的影响 |
| 3.3.3 电解铣削精加工 |
| 3.3.3.1 加工电压对拐角半径的影响 |
| 3.3.3.2 脉宽对拐角半径的影响 |
| 3.3.3.3 周期对拐角半径影响 |
| 3.3.3.4 进给速度对拐角半径的影响 |
| 3.3.4 微方孔的加工 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电火花电解组合加工方孔 |
| 4.1 电火花电解组合加工工艺及原理 |
| 4.1.1 电火花电解组合加工技术路线 |
| 4.1.2 电火花加工原理 |
| 4.1.3 电火花放电能量 |
| 4.2 实验系统 |
| 4.2.1 线电极电火花磨削装置 |
| 4.2.2 实时监控模块 |
| 4.2.3 旋转主轴 |
| 4.2.4 软件控制系统 |
| 4.3 电火花电解组合加工实验研究 |
| 4.3.1 电火花分层铣削 |
| 4.3.1.1 电压对电火花分层铣削的影响 |
| 4.3.1.2 电容对电火花分层铣削的影响 |
| 4.3.2 电解加工 |
| 4.3.2.1 脉宽对电解加工的影响 |
| 4.3.2.2 周期对电解加工的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文研究工作总结 |
| 5.2 未来研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）基于电化学放电效应的微小孔加工技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 微小孔加工技术 |
| 1.2.1 机械钻削加工 |
| 1.2.2 激光加工 |
| 1.2.3 微细电火花加工 |
| 1.2.4 电化学加工 |
| 1.2.5 其它微小孔加工技术 |
| 1.3 电化学放电加工研究现状 |
| 1.3.1 电化学放电效应及加工 |
| 1.3.2 电化学放电加工机理研究 |
| 1.3.3 电化学放电加工微小孔工艺研究 |
| 1.4 研究目的和内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 电化学放电中气膜的形成及其特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电化学放电效应的电流-电压特性 |
| 2.3 工具电极上的气泡 |
| 2.3.1 实验装置 |
| 2.3.2 气泡生长融合现象 |
| 2.3.3 气泡几何特征变化 |
| 2.3.4 气泡生长模型 |
| 2.4 工具电极上的气膜 |
| 2.4.1 气膜的形成过程 |
| 2.4.2 气膜的几何特征 |
| 2.4.3 电化学放电中气膜的衍变 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 电化学放电中的放电特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电化学放电的特点 |
| 3.2.1 电化学放电产生条件 |
| 3.2.2 电化学放电的性质 |
| 3.3 电化学放电过程实验研究 |
| 3.3.1 实验装置与实验参数 |
| 3.3.2 放电电流 |
| 3.3.3 放电能量 |
| 3.3.4 放电对气膜的影响 |
| 3.3.5 放电频率 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电化学放电加工材料去除过程建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料去除机理及模型假设 |
| 4.2.1 材料去除机理 |
| 4.2.2 模型假设 |
| 4.3 锥形电极单脉冲放电加工模型 |
| 4.3.1 锥形电极单脉冲放电装置和特点 |
| 4.3.2 数学建模 |
| 4.3.3 材料去除准则 |
| 4.3.4 有限元仿真 |
| 4.3.5 仿真结果与实验结果比较 |
| 4.4 圆棒电极连续放电加工模型 |
| 4.4.1 圆棒电极连续放电材料去除特点 |
| 4.4.2 数学建模 |
| 4.4.3 有限元仿真 |
| 4.4.4 实验验证和讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 绝缘材料的电化学放电微小孔加工 |
| 5.1 石英材料电化学放电微小孔加工特点 |
| 5.2 侧壁绝缘电极 |
| 5.2.1 常用的电极绝缘方法 |
| 5.2.2 侧壁绝缘电极的制备 |
| 5.3 实验装置和步骤 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验参数和步骤 |
| 5.4 实验结果和讨论 |
| 5.4.1 电极对工件的机械去除效果 |
| 5.4.2 不同电极的加工机制 |
| 5.4.3 侧壁绝缘电极对加工孔入口直径的影响 |
| 5.4.4 侧壁绝缘电极对加工孔入口形貌的影响 |
| 5.4.5 侧壁绝缘电极对加工孔锥度的影响 |
| 5.4.6 侧壁绝缘电极对加工时间的影响 |
| 5.4.7 加工后的电极 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 带陶瓷涂层镍基高温合金材料的电化学放电小孔加工 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验装置和步骤 |
| 6.2.1 实验装置 |
| 6.2.2 实验参数和步骤 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 加工中的电流信号 |
| 6.3.2 涂层材料加工表面 |
| 6.3.3 镍基高温合金基体材料加工表面 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文主要工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
四、电火花微孔加工技术的应用（论文参考文献）
- [1]微细电火花加工电极在线控形机理及关键技术研究[D]. 李晓鹏. 大连理工大学, 2020
- [2]超声振动辅助电火花大深径比微孔加工技术研究[D]. 姚振扬. 山东大学, 2020
- [3]电火花加工高精度微孔研究[D]. 梁世雍. 广东工业大学, 2020(06)
- [4]颗粒增强铝基复合材料微细电加工技术研究[D]. 崔广续. 长春理工大学, 2020(01)
- [5]不同工作液中微细孔电火花加工的关键工艺研究[D]. 王晨雪. 深圳大学, 2019(01)
- [6]超声二维平动电极微细电火花加工特性及其相关技术研究[D]. 李政凯. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [7]超声振动辅助微细电解电火花加工技术研究[D]. 魏志远. 山东大学, 2019(09)
- [8]微细电火花电极损耗及极间放电规律研究[D]. 马光胜. 长春理工大学, 2019(01)
- [9]微型射流方孔电加工技术研究[D]. 顾明成. 南京航空航天大学, 2019
- [10]基于电化学放电效应的微小孔加工技术[D]. 唐伟东. 上海交通大学, 2019(06)