试谈微细场致射流微细放电加工机理要求

论文导读：本章小结56-57第五章总结与展望57-605.1总结57-585.2展望58-60参考文献60-64致谢64-65攻读硕士学位期间论文发表、专利申请情况65
摘要：放电加工作为一种非接触式加工策略，具有成本低、无宏观加工力等优点，在微细加工领域占有重要的地位。它可以通过制约单次放电的能量来获得极小的加工去除单位，具备微纳米尺度加工的潜力。微细工具电极的损耗及补偿一直是微细电火花加工的难题，尤其是纳米放电加工历程中，由于通常采取具有纳米尺度的探针尖端作为工具电极，由此电极尖端极易产生损耗，这也是制约纳米放电加工走向实用化的一个重要障碍。本论文提出了一种利用动态场致射流作为工具电极进行放电加工的策略场致射流微细放电加工（Field Induced Jet Micro EDM）。该策略以直径可达到亚微米甚至纳米尺度的场致射流作为工具电极，而不有着电极损耗及补偿不足，且依靠毛细管效应和电场力作用即可实现电解液的自动供液而无需泵阀等元件。首先，针对场致射流微细放电加工的工艺特点，设计了场致射流微细放电加工装置，包括发射极、高压电源、液体介质及其它辅助部件等，建立了加工装置的模型，确保各部件之间配合良好。结合前期探讨实验的探讨成果，介绍了场致射流微细放电加工原理。其次，搭建了高速摄像观察实验系统，利用高速摄像技术拍摄和观察场致射流微细放电历程。实验发现，场致射流微细放电现象具有周期性，场致射流因尖端放电而崩溃后会在下一个周期再次生成，循环往复，其频率约为140~250Hz。最后，利用场致射流微细放电加工装置进行了加工不锈钢的工艺实验。实验发现，射流放电可以产生有效的材料去除，产生的单点放电蚀坑直径为2μm左右，表明场致射流微细放电加工是一种有效的微细加工策略。关键词：微细放电加工论文场致射流论文微细工具电极论文高速摄像论文
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ABSTRACT7-9
目录9-11
第一章 绪论11-21

1.1 引言11-12

1.2 课题探讨背景12-18

1.2.1 放电加工原理及特点12

1.2.2 微纳米放电加工技术探讨近况12-15

1.2.3 工具电极损耗及补偿15

1.2.4 电流体动力学探讨及运用15-18

1.3 课题探讨目的及作用18-19

1.4 课题探讨内容19-21

第二章 场致射流微细放电加工装置的设计及加工原理浅析21-35

2.1 前言21

2.2 场致射流微细放电加工装置的设计21-26

2.1 发射极22-23

2.2 高压电源23-24

2.3 液体介质24

2.4 辅助部件24-25

2.5 场致射流微细放电加工装置模型25-26

2.3 场致射流微细放电加工原理26-34

2.3.1 泰勒锥及锥射流现象26

2.3.2 发射极尖端的形状26-30

2.3.3 场致射流微细放电加工原理30-34

2.4 本章小结34-35

第三章 场致射流微细放电现象35-48

3.1 高速摄像技术介绍35-36

3.2 场致射流放电历程的高速摄像观察实验36-41

3.

2.1 高速摄像实验系统36-39

3.

2.2 高速摄像基本性能参数的确定39-41

3.3 实验结果及浅析41-47

3.1 场致射流微细放电现象42

3.2 场致射流微细放电历程42-46

3.3 场致射流微细放电频率46-47

3.4 本章小结47-48

第四章 场致射流微细放电加工实验48-57

4.1 引言48

4.2 实验装置和实验案例48-51

4.

2.1 实验装置48-51

4.

2.2 实验案例51

4.3 实验 Ⅰ——可行性验证51-54

4.4 实验 Ⅱ——加工尺度探究54-56

4.5 本章小结56-57

第五章 总结与展望57-60

5.1 总结57-58

5.2 展望58-60

参考文献60-64
致谢64-65
攻读硕士学位期间论文发表、专利申请情况65