微細電解加工是一種利用電化學反應對工件多余材料進行溶解去除的微細特種加工方法。該方法兼具電解加工和微細加工的優(yōu)點，可以解決傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)的加工難題，因而具有廣闊應用前景。本文是一篇建筑科學雜志投稿的論文范文，主要論述了梯形狀微結(jié)構(gòu)的微細電解加工研究。
　　摘要： 針對某加速度計撓性零件梯形狀微結(jié)構(gòu)的加工難題，利用在線制備的兩個不同直徑的工具電極，經(jīng)過微細電解粗加工和精加工，加工出了符合技術(shù)要求的梯形狀微結(jié)構(gòu)。

　　Abstract： Rough machining and finishing machining experiments of micro electrochemical machining with two different diameter micro cylinder electrodes were carried out to machine the micro trapezoid structure of thin elastic parts of some type of accelerometers. And the machined micro structure met the designed requirements well.

　　關(guān)鍵詞： 梯形狀微結(jié)構(gòu),微細電解加工,粗加工,精加工

　　Key words： micro trapezoid structure;micro electrochemical machining;rough machining;finishing machining

　　0 引言

　　針對某加速度計上撓性零件梯形狀微結(jié)構(gòu)的加工難題，采用微細電解銑削加工技術(shù)進行加工研究。

　　研究對象的材料為難加工的高硬度高強度彈性材料Co40CrNiMo，上底長1.3mm，下底長0.5mm，高為0.38mm，如圖1所示。

　　1 微細電解銑削加工技術(shù)及裝置

　　微細電解銑削加工是一種將微細電解加工技術(shù)與數(shù)控銑削技術(shù)相結(jié)合的特種加工技術(shù)。該技術(shù)利用數(shù)控技術(shù)控制工具電極的運動軌跡實現(xiàn)對難加工金屬材料進行電化學溶解去除進而獲得所需結(jié)構(gòu)的加工方法。微細電解銑削加工裝置(見圖2)可以實現(xiàn)X、Y、Z三個方向的聯(lián)動，每個軸的進給分辨率可達3.4nm/step，可以滿足微小型零件或結(jié)構(gòu)的三維電解銑削加工要求;工具電極裝夾在主軸上。

　　2 梯形狀微結(jié)構(gòu)的微細電解加工方案

　　根據(jù)加工對象的結(jié)構(gòu)尺寸情況、加工要求和微細電解銑削加工技術(shù)的特點，制定了“粗加工電極制備→粗加工→精加工電極制備→精加工”的工藝方案。先采用直流電源和直徑相對較大的圓柱電極(已在線制備好)進行粗加工，按圖3所示軌跡快速去除多余材料，獲得梯形狀微結(jié)構(gòu)的輪廓并為精加工留夠余量;再使用納秒級脈沖電源和在線制作的小直徑工具電極對梯形輪廓的三個側(cè)面進行精加工，保證三條邊的尺寸精度和直線度。銑削加工的軌跡如圖3所示。從A點出發(fā)沿著箭頭的方向進刀，之后依次按箭頭進行銑削，直到B點。

　　3 實驗與結(jié)果

　　3.1 微細電極的在線制備

　　為了減小工具電極安裝誤差的影響，在進行粗、精加工前利用在線制備電極的方式制作出實驗需要的不同直徑和精度工具電極。

　　工具電極利用電化學原理進行制備。將鎢絲作為工件(接陽極)，帶圓形通孔的不銹鋼板作為陰極，通過控制納秒級脈沖電源的電壓和占空比、電極浸入電解液的深度、加工時間等參數(shù)，可以制作微米量級的工具電極。表1是精加工所需直徑為10μm的電極進行制備時采用的加工參數(shù)，加工結(jié)果如圖4所示。

　　3.2 粗加工實驗與結(jié)果

　　先在線制備出直徑為80μm的圓柱電極，再采用直流電源作為工作電源進行梯形狀微結(jié)構(gòu)的粗加工，實驗參數(shù)見表2，加工結(jié)果如圖5所示。

　　從圖5可以看出，經(jīng)過粗加工梯形狀微結(jié)構(gòu)的基本輪廓已經(jīng)形成，但三條邊的直線度明顯沒有達到要求，需要進行精加工。

　　3.3 精加工實驗與結(jié)果

　　實驗采用納秒級脈沖電源，通過精加工對三條邊進行精銑，具體參數(shù)見表3，實驗結(jié)果如圖6所示。

　　從圖6可以看出，加工質(zhì)量明顯提高，三條邊的直線度有了較大改善。通過測量，精加工后的梯形狀微結(jié)構(gòu)的尺寸上底為1.305mm、下底為0.503mm，高為0.382mm，達到了加工技術(shù)要求。

　　4 結(jié)語

　　微細電解加工技術(shù)可以解決高硬度高強度彈性材料Co40CrNiMo微結(jié)構(gòu)的加工難題;利用粗、精微細電解銑削加工相結(jié)合的方案，成功實現(xiàn)某加速度計撓性零件梯形狀微結(jié)構(gòu)的加工，達到了加工技術(shù)要求。

　　參考文獻：

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　　[3]孫立力.某加速度計撓性零件的微細電解加工技術(shù)研究[D].西安：西安工業(yè)大學，2015.
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