特种微细加工的现状及应用

本文论述了主要特种微细加工的原理、特点、现状及其应用。     

微细电火花加工的发展现状与展望

目前,尽管出现了各种不同的微细加工方法,但由于微细电火花加工法具有独特的优点,因此采用此种方法可以制成各种极微细的高硬度(金刚石烧结体和硬质合金)工具、复杂形状的模具和工件,为此受到业界的普遍关注。     

大面积微细结构的电火花高效加工

采用深度光刻与电铸技术相结合较好地解决了大深宽比的电火花工具电极的制造问题。在此基础上,利用优化的微细电火花加工工艺,可以实现大面积微细结构的高效、精细制造。     

微细电火花加工技术的研究进展

研究和综述了微细电火花加工技术的研究现状和发展趋势。比较分析了常用微细加工与微细电火花加工方法的特点及应用，论述了线电极电火花磨削技术的原理及在微细加工中的作用。结合电火花加工过程中无宏观作用力的特点，论述了微细电火花加工装置微小型化的可行性和几种主要形式。     

精密及微细电火花加工(二)

2精密型孔加工实现精密和微细加工,除了制作合格的电极、具备相应的电加工机床和脉冲电源外,熟练地掌握合理的加工工艺是重要关键。     

微细孔超声加工关键技术

为提高微细孔超声加工的微细程度和精度,研究微细孔超声加工的关键技术,包括高精度的机床本体、超声加工单元、微细工具的制备技术、微细工具几何参数的选择等。对微细工具的动态压杆稳定性进行分析,结果表明微细工具的压杆稳定性不仅与静压力有关,还与超声振幅有关。导出判别动态压杆稳定性的Mathieu方程,并经简化给出工具临界压力和临界长度的计算判据,解决因工具长度、静压力(压应力)大小和超声振幅选择不当而导致的加工中出现工具轴弯曲、折断、破坏孔的形状精度的问题。对工件振动方式的微细孔超声加工进行的试验表明,微细工具的磨损率随着进给速度和超声振幅的增大而增加。在所研制的微细超声加工系统上可加工出直径13 μm的微细孔。     

复杂微细形状高技术模具的高速、高品位微细电火花加工技术的开发

无绳电话(手机)、个人信息终端(PDA)以及数码相机等信息通讯设备类,要求小型、重量轻,其内部零件也正在向轻薄短小化发展,模具制造已超出了机械加工的界限,而对电火化加工的依赖性也在迅速提高.     

微细电火花机床实时数字控制系统

介绍了微细电火花机床的实时数字控制系统,系统采用开放式PC平台结构,硬件采用自行开发的ISA控制卡。通过硬件定时和虚拟驱动程序相结合的方式可实现在Win95下的实时控制。经长时间运行,证明系统稳定可靠。     

超声电解复合微细加工装置与试验研究

分析微细电解复合超声频振动加工过程机理,提出一种微细加工新方法--超声电解复合微细加工;设计、构造并完善复合微细加工装置;研究微细阴极制作工艺,利用微细组合电加工技术制作各类截面形状的微细阴极;进行超声电解复合微细加工试验,验证微细电解复合超声频振动实现微细加工的可行性及其在加工速度、精度、表面质量等方面的技术优势,探讨超声电解复合微细加工制作微结构的工艺规律。     

利用小直径电极的电火花微细轮廓加工

近年来,随着微细加工技术的发展,开发出各种不同的加工方法。有的有希望用来制造微型机器和医疗器械用的零件。就亚微米尺寸加工而言,目前,虽然溅射和蚀剂等加工方法在半导体制造方面占主流,但不适于复杂3维形状的加工。在此之前,电火花微孔加工已显示出高精度加工的效果。以往还曾利用圆柱形电极在低损耗条件下进行过轮廓加工。然而,当采用微小直径电极加工时,由于电极损耗大幅度增加,使电极瑞部棱角产生圆弧R,因而不能实现高精度加工。与上述情况相比,日本三菱公司却积极地利用电极损耗来保持加工底面的棱角,以谋求实现高精度微细形状的加工。一、简单电极轮廓加工原理微细轮廓电火花加工,主要采用微小直径的管状电极,使其在旋转状态下进行加工,以实现所要求的加工轮廓(图1)。在以往,主要是借助于圆柱状电极的侧面来进行轮廓加工见,如图2(a)所示,而微细轮廓加工则利用电极的底面,边反     

微细机械加工技术

随着微型机械的应用领域进一步拓展,微细机械制造加工技术得到了快速发展.在介绍了微细切削加工、微细电火花加工、微细蚀刻以及微细电解加工的基础上,对其加工特点和性能进行了比较,讨论了微细机械加工发展的方向与关键问题.     

微细光成形和LIGA工艺集成的可行性分析

微机电系统的发展，对微细加工技术提出了更高的要求。目前常用的微细制造技术本质是基于掩模光刻的二维半微加工技术，难以进行真三维结构的制造。对单光子和双光子微细光成形技术的成形原理、加工分辨能力进行分析和实验研究，将其与微细电铸等工艺集成，提出一种能实现真三维制造的、具有不同应用材料的微细加工新方法，并从原理上验证了两者集成的可行性，为后续研究奠定了基础。微细光成形与微细电铸集成工艺技术为进一步拓展微细制造技术提供了新途径。     

微细孔电解加工控制方法及试验研究

基于微细电解加工的特点，介绍了一种微细电解加工系统。该系统能够将加工间隙控制到几微米到几十微米的范围内。根据电解加工以离子形式对材料去除的特性，进行微细电极、微细群电极的制备研究，并将其用于微细孔、群孔的加工中。试验分析了各工艺参数如电压、溶液浓度、加工间隙、进给速度等对微细孔电解加工精度的影响。结果表明，微细电解加工的侧面间隙随着加工电压的降低、溶液浓度的减小、脉宽变窄和初始加工间隙的减小而减小，改善了加工的定域性，加工精度得到提高。     

工具和模具制造中的放电微细加工

电加工(EDM)在微细技术的小型零件生产中正变得越来越重要，由于它的多功能性，其应用领域正日益广阔。     

微细深孔加工研究进展及关键技术分析

随着科学技术的进步和工业生产的发展,包括圆形孔和异形孔在内的微细深孔的应用日趋广泛.对微细深孔加工的研究进展进行了综述,主要包括微细钻削、激光加工、电解加工、超声加工、电火花加工及其复合加工等,对其中的一些方法特别是微细电火花加工的关键技术进行了分析.     

分子动力学仿真技术在超精密加工领域中的应用

分子动力学仿真在超精密及微细加工中的作用已显示出良好的前景，较系统描述了分子动力学中采用的势函，仿真过程中的切屑形成、切削力、切削温度及表面质量，仿真算法与边界条件等内容；并结合实际分析了仿真图形的物理意义。最后给出了存在的问题和改进措施。     

材料晶界和晶粒对电火花微细加工的影响研究

为了在电火花微细加工中确定合理的工具损耗补偿工艺与加工工艺,提高微小零件微细加工的质量,通过在合金材料上选择晶粒和晶界部位大量加工微孔以及其后的统计分析,研究了微细电火花加工过程中工件材料晶粒与晶界对放电间隙、材料去除速度以及电极体积相对损耗等加工特性的影响。研究结果表明,由于工件材料中晶粒和晶界在成分、熔点、热导率以及机械性能等方面的差异,当用微细电火花进行微细加工,特别是当加工尺度小于工件材料的晶粒尺寸时,晶粒和晶界的加工特性具有明显差别,制订工具损耗补偿工艺和加工工艺时应该考虑到材料微观结构对加工过程的影响。     

电火花加工技术的新发展

概括当今火花加工的新的成果及其发展方向,即电火花加工的高速度、高精度和自动化,介绍了电火花加工中的控制技术、机床本体脉冲电源和加工工艺等。     

特种微型机械加工技术

综述微型机电系统/微型机械的三维形状加工及极限尺寸加工的研究开发现状.相对硅微细加工和LIGA工艺,不采用掩膜版的特种微细加工技术,如微细激光成型、微细电火花加工以及微细机械加工等近年来取得较大进展,在三维微小机械结构成型上有独到优势;同时扫描隧道显微加工技术的开发将微型机械向极限尺寸领域推进.微型机电系统/微型机械的长足发展有赖于融合已有先进技术和交叉学科思想的微型机械加工技术的进一步研究开发.