管电极微细电火花铣削加工

提出了采用对轴向损耗不敏感的微细管电极进行微细电火花分层铣削的加工方法,并对管电极在加工过程中的损耗特性进行了理论分析。在此基础上,分别采用铜管电极和实心电极进行了微细电火花铣削加工实验。结果表明:采用中空结构的管电极不仅减小了铣削过程中电极端部的损耗半径,提高了加工精度,而且简化了微细电火花铣削的分层策略和电极损耗补偿策略。     

微细电火花机床及其关键技术研究

为了将电火花加工技术应用到微机械制造中,分析了微细电火花加工中的关键技术,开发了微细电火花加工机床.该机床由精密进给装置、主轴、线电极磨削装置、微细电火花加工电源、花岗石工作台、伺服控制系统等构成.该机床具有三轴联动数控功能,各轴的进给分辨率均为0.1μm.主轴的回转跳动<1μm,转速为1 000~25 000 r/m in,可以连续变速.该机床小到可以放在一张桌面上.在这台机床上进行了初步工艺实验,稳定地加工出了直径<15μm的微细轴和25μm的微细孔,还加工出了微三维结构.     

微坑超声复合微细加工试验研究

提出用超声复合电加工方法制作微小结构,并分析微细超声、超声复合电火花、超声复合电解微细加工机理;用微细放电组合技术制作多种截形微细工具电极;完善超声复合电加工试验系统,进行多种材料、形状微结构超声复合加工试验．结果表明：超声复合加工是制作硬脆材料微结构的有效方法;超声复合电火花加工金属材料微结构有良好的精度及稳定性;超声复合电解加工具有效率高、精度好的技术优势．     

半导体硅材料微细电火花加工技术

为了拓展微细电火花加工技术的应用领域,开展了半导体硅材料的微细电火花加工技术研究,从硅材料的抗腐蚀系数、掺杂浓度、掺杂类型以及硅材料的晶向特性等几方面对硅材料的微细电火花加工性能进行研究;在自主开发的微细电火花加工机床上进行了大量工艺实验,研究了不同加工规准下不同掺杂类型硅材料的微细电火花加工工艺规律,并与加工不锈钢材料的工艺规律进行对比分析;阐述了不同工作液类型对硅材料加工后性能的影响;在此基础上进行硅材料的微结构加工实验,给出加工实例.在N型硅和P型硅上分别加工出了最窄梁宽为23μm和12μm的微细梁,并在P型硅上实现了直径为0.15 mm的微半球以及外环直径为4mm,具有24个微型叶片的微型涡轮盘的加工.     

微细特种加工组合系统及应用

为了改善微细特种加工工艺,提出并研究了具有实体工具的微细特种加工的组合技术.对几种微细特种加工工艺进行分析,找出其共同特征.将微细电火花、微细超声、微细电解加工组合在同一系统中.采用了模块化设计,针对该系统研制了基本模块,配备了视频显微系统.用微细电火花工艺加工出直径5μm的微细轴和直径6μm的微细孔以及形状复杂的微结构,用倒置式电火花-超声复合工艺加工出深径比25的微细孔,用微细超声工艺加工出直径13μm的微细孔,用微细电解工艺加工出直径100μm的微细孔.这种组合扩大了微细特种加工的范围,提高了加工效率.     

皮焦级超微能电火花加工电源技术研究

为了解决长期困扰微细电火花加工的降低单脉冲放电能量难题,对RC脉冲电源放电特性进行了试验研究.通过一系列实验证实了RC脉冲电源放电时没有电火花维持电压现象,电火花加工可以在低于常规电火花维持电压的低电压下进行,此时的单脉冲放电能量最小可达2.5×10-12J,使微细电火花单脉冲放电能量由过去的微焦耳级剧降到皮焦耳级,为实现超微能的纳米尺度电火花加工奠定了基础.在此基础上设计了一种新型可控的RC脉冲电源,并使用该电源加工出了直径仅为Φ4.5μm的微轴和直径仅为Φ8μm的微孔.     

线电极放电磨削(WEDG)技术的研究与应用

为解决微细电火花加工中工具电极的在线制作问题,根据WEDG的技术特点,设计并研制出了一种分体式的新型WEDG装置,采用浮动轮自适应控制张力、齿轮副和滚动轮副的组合结构收丝等方法。系统阐述了其工作原理、设计思想和工艺应用。使用该装置可以稳定地加工出直径(?)15 μm、长径比40以上的微细工具,在此基础上,进行了微细电火花加工试验,给出了微细轴、孔及微三维结构的加工实例。研究和应用表明,该装置具有结构紧凑、走丝稳定、加工精度高、工艺适应性广等特点。     

微齿轮轴的微细电火花加工

采用微细电火花铣削与微细电火花线切割组合加工复杂微小零件。以带轴的微小齿轮为例,在分析其结构特点及微细电加工特性的基础上,规划了微小齿轮轴的组合电加工工艺流程,分析了组合加工中的精度和效率,实现了节圆直径为350μm的微小齿轮轴的制造。     

微细电火花深沟槽螺旋电极钛合金微孔加工

在微细电火花微小孔精密加工中,由于微孔精密加工脉冲能量小,使电极与工件之间产生的放电间隙较小,当微孔加工深度较深时电蚀产物难以从狭小的放电间隙排出,过多的电蚀产物会增加二次放电概率和造成放电频繁短路,使加工回退,造成加工不稳定。为改善加工状态采用单旋深沟槽螺旋电极进行加工实验,实验通过制备Φ0.21 mm单旋深沟槽螺旋电极对Ti6Al4V进行微孔加工。并通过对不同沟槽深度的电极进行大量实验。实验结果得出深沟槽螺旋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。并且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。     

微细电解加工及其复合加工技术

结合近几年微细电解加工技术的发展状况,阐述了常规微细电解加工技术、微细电火花电解复合加工技术、微细超声电解复合加工技术、微细激光电解复合加工技术等方面的最新研究进展,研究表明微细电解加工及其复合加工技术是实现难加工材料或具有复杂特殊结构微细金属零件的理想加工制造方法。     

微型燃料电池流场板研究进展

在环境污染日益严重的今天,作为清洁能源的燃料电池受到越来越多的关注。为了适应便携式设备的需求,燃料电池的微型化成为发展趋势。在微型燃料电池的诸多关键技术中,流场板结构及其加工成为主要困难之一。本文介绍了微型燃料电池的工作原理,探讨了包括流场板形状、微沟道尺寸和流场板开孔率等方面的流场板结构对微型燃料电池性能的影响,综述了基于MEMS技术的微流场板加工工艺。     

微热电发电系统

微热电发电系统是一种利用半导体材料的热电特性之一的塞贝克效应．将热能转化为电能的微型能量转换系统。介绍微热电发电器系统的应用背景及其核心部分微热电发电器件的结构，提出了一种新型的水平型双层微热电发电器，并就其结构模型进行了有限元仿真与优化设计     

微机械技术发展现状

介绍了微／纳米技术和微型机械技术这一新兴学科的重要意义，主要技术内容和当前国内外研究发展２。     

微特电机的发展及超声波电机

基于微特电机在军事和民用现代化装备及控制中的广泛应用,综合叙述了微特电机的最新发展、分类和特性以及超声波电机的异军突起.论述了超声波电机的原理、控制方式及特性,并展望了超声波电机的发展前景.     

Experimental study of MWEDM technology

This work deals with an experimental investigation of the machining characteristics of Micro Wire Electrical Discharge Machining (MWEDM). The MWEDM process consists of only one cutting operation yawing with machining conditions. Experimental results show that the peak current and pulse duration have an obvious influence on surface roughness and machining time, and they also have an optimum value for the highest cutting speed. The servo reference voltage influences the surface roughness and machining time as well. In particular,the surface characteristics of work-pieces and a micro wire electrode were analyzed in detail too. Utilizing a micro wire electrode with diameter 30μm, MWEDM can machine a micro slot 38μm wide, which proves that the discharge gap can be controlled not more than 4μm. It can also machine micro gears respectively with a module 40μm, thickness lmm, and a module 100μm, thickness 3.5mm. All kinds of micro shaped holes and complex micro parts can be easily machined as well.     

铸造纯钛表面微弧氧化工艺研究

微弧氧化技术可以有效地改善钛合金的表面性能.实验以Na3PO4.12H2O为电解质对铸造纯钛进行微弧氧化.结果表明,不同电压的微弧氧化效果不同,铸造纯钛的微弧氧化的最佳工艺参数为电压275V,电解质浓度15g/L,时间15min.纯钛微弧氧化后表面为一层为致密和一层带有微孔的双层TiO2氧化膜,氧化膜是由于火花放电和排出气体形成的.     

一种开合式微型电流互感器的设计与实验分析

针对不方便断电拆线的场合，设计了一种开合式微型电流互感器来代替常规电流互感器，从而实现在线安装.通过选择方形铁芯，选用磁导率较大且切口平整、气隙较小的铁氧体为铁芯材料，设计了互感器的外壳结构.经过实验分析表明，这种开合式微型电流互感器具有结构简单、使用方便、精度相对较高、线性度好的优点，并针对其正常工作时温升的情况及其漏磁对周围电子器件的影响做了数据分析.最后指出了提高其精度的改进措施.     

微小矩形多槽道平板热管的传热性能

开发了一种微小矩形多槽道平板热管,并阐述了此种热管的结构、原理,推导出了其理论毛细极限。通过实验分析了工作温度、充液率、不同工作介质和倾角等因素对该热管传热性能的影响,得到冷凝段及蒸发段表面传热系数的实验关联式,可用于指导工程设计。研究表明,微小矩形多槽道平板热管具有高传热特性,在电子器件冷却等方面有良好的应用前景。     

微油点火技术在火电厂的应用研究

对火电厂微油点火系统的工作原理、系统组成、点火流程进行了分析,阐述了微油点火系统应包括燃油系统、小油量气化油枪、压缩空气系统、高压风系统、电点火装置以及PLC控制系统等主要子系统的作用.为了确保锅炉点火安全,系统的火焰检测采用紫外光加红外光(UV/IR)双路检测,分三个阶段来实现.