微细轴加工技术
切削深度对微细轴类零件加工精度影响的实验研究
实验参数 的设计及实验结果 如表 １ 所示 。从表 中可以发
现， 采用 的是变 切深 方式进行加工实验 ， 每两次采用 同一切深 值， 且切削深度逐渐递减。 目的就是为了防止零件发生“ 翘尾 ” 而出现尺寸失真。
表 １ 车铣实验参数的设计及试验结果
根据实验结果 ， 绘制车削加工尺寸相对误差分布情况如图
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Ｅ ｕｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ＮＯ． ２ ０ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ８， ０ ７
Ｑ
， ＝ ｍ一 Ｔ ｎ× １
Ｑ
＝
（２ １）
２ 实验 结果 分析
＝
ｍ ∑ Ｊ
，
方差 与偏差平方和的关 系式如下 ： ｍ ｍ ∑ Ｊ
，
总方差估计值ｓ ： ；
¨
，Ｌ
上述实验结果 ， 采用单因素方差分析法进行分析 。分析过 Ｘ
Ｘ
Ｕ
程中偏差平方和按 以下简化方法计算［ ３ １ 。
一Ｘ
一
ｓ鲁 ； ＝
组 方 计 ｉ 间 差估 值Ｓ ：
１２ 微 小 型 车 削 精 度 实 验 参 数 设 计 ．
实验参数的设计原则 同车铣加 工一样。如表 ２ 所示 。
表 ２ 车 削精度 实验参数设计及试验结果
切削深度对微小型零件切削加工尺寸精度的影响程度 。
车铣 技术日 的一个很 重要 的特点就是 “ 以铣代 车” 为 了研 ， 究车铣技术在加工微细轴方 面的特 点 ， 作为对 比， 同时采用相 同的切削参数做 了车削加工实验 。 ‘ １１微小型车铣； －精度实验参数 的设计 ． ｂｒ ｎ
ｎ
ｍ
（４ １）
先进制造技术-3精密与超精密加工技术
先进制造技术之四
精密与超精密加工技术
6、3、1 研磨加工的机制和特点
超微细加工以电子束、离子束和激光束三束加工 为基础，采用沉积、刻蚀、溅射和蒸镀等加工手段进 行各种处理。
先进制造技术之四
精密与超精密加工技术
4、超精密加工的主要研究领域包括:
超精密加工技术是以高精度为目标的技术， 它必须综合应用各种新技术，在各个方面精益 求精的条件下，才有可能突破常规技术达不到 的程度界限，实现新的高精度指标。
6、2 超精密磨削
加工精度：0.1um，Ra0.002~0.02um的磨削方法 超精密磨削一般采用细粒度（80＃－400＃)砂轮，经过 精细修整，光磨4－6次，便可获得粗糙度为Ra 0.005 ~ 0.02 um的加工表面。
先进制造技术之四
精密与超精密加工技术
（1）超精密磨削表面的形成机制
超精密磨削获得的极低的表面粗糙度，主要靠砂轮精 细修整得到的大量的、等高性很好的微刃来实现微量切削 作用。
升，以后磨损逐渐减慢。 注：由于积屑瘤的原因，一般将研磨好的锋利刀
尖有意加工成理想的稳定的磨损状态。 2）切削速度和振动
提高切削速度有利于获得良好的加工表面，但注意 以不产生振动为准则。
先进制造技术之四
精密与超精密加工技术
(a) 直线刃刀头 (b) 直线刃刀头
(c) 圆弧刃刀头
先进制造技术之四
精密与超精密加工技术
精密与超精密加工技术
微细加工技术概述及其应用
2011 年春季学期研究生课程考核（读书报告、研究报告）考核科目:微细超精密机械加工技术原理及系统设计学生所在院（系）:机电工程学院学生所在学科:机械设计及理论学生姓名:杨嘉学号:10S008214学生类别:学术型考核结果阅卷人微细加工技术概述及其应用摘要微细加工原指加工尺度约在微米级范围的加工方法，现代微细加工技术已经不仅仅局限于纯机械加工方面，电、磁、声等多种手段已经被广泛应用于微细加工，从微细加工的发展来看，美国和德国在世界处于领先的地位，日本发展最快，中国有很大差距。
本文从用电火花加工方法加工微凹坑和用微铣削方法加工微小零件两方面描述了微细加工技术的实际应用。
关键词：微细加工；电火花；微铣削1微细加工技术简介及国内外研究成果1.1微细加工技术的概念微细加工原指加工尺度约在微米级范围的加工方法。
在微机械研究领域中，从尺寸角度，微机械可分为1mm~10mm的微小机械，1μm~1mm的微机械，1nm~1μm的纳米机械，微细加工则是微米级精细加工、亚微米级微细加工、纳米级微细加工的通称。
广义上的微细加工，其方式十分丰富，几乎涉及现代特种加工、微型精密切削加工等多种方式，微机械制造过程又往往是多种加工方法的组合。
从基本加工类型看，微细加工可大致分为四类：分离加工——将材料的某一部分分离出去的加工方式，如分解、蒸发、溅射、切削、破碎等；接合加工——同种或不同材料的附和加工或相互结合加工方式，如蒸镀、淀积、生长等；变形加工——使材料形状发生改变的加工方式，如塑性变形加工、流体变形加工等；材料处理或改性和热处理或表面改性等。
微细加工技术曾广泛用于大规模集成电路的加工制作，正是借助于微细加工技术才使得众多的微电子器件及相关技术和产业蓬勃兴起。
目前，微细加工技术已逐渐被赋予更广泛的内容和更高的要求，已在特种新型器件、电子零件和电子装置、机械零件和装置、表面分析、材料改性等方面发挥日益重要的作用，特别是微机械研究和制作方面，微细加工技术已成为必不可少的基本环节。
微细结构超精密加工技术的研究
微细结构超精密加工技术的研究摘要：高精度是超精密加工永恒的主题，受国防和高端民用产品的需要牵引，对微细结构元件加工精度的要求日益提高；同时，高精度的微细结构元件，尤其是微细结构光学元件的需求量迅猛增长，需要适于批量生产的高效率低成本的微制造技术。
基于微细结构的超精密加工技术将综合应用其它领域的新技术，进行工艺集成化已成为一种发展趋势。
关键词：超精密；微细结构；分子动力学1引言我国超精密微细加工技术的研究略晚于国外，但由于长期科技投入不足和国外的技术封锁，与国外先进技术水平相比尚有较大差距。
国外的已经商品化了的超精密微细加工设备，对我国一直处于严格禁运状态。
而微小型结构件的微细超精密加工技术在国民经济与社会发展中具有重要的地位，因此，开展超精密微细加工技术的研究，对突破国外技术壁垒，形成我国自主创新的新产品、新技術和新装备具有重要意义。
针对微小型和具有微细结构的超精密零件，开展超精密加工机理的研究，将为实现微小型和具有微细结构零件的超精密加工技术产业化奠定良好的。
本文的仿真研究将为微细结构超精密加工技术提供理论支持。
2微细结构超精密加工技术面向微细结构的超精密加工技术的研究是现代高技术产品制造的核心技术之一；是先进制造技术领域的前沿课题和未来发展我国微电子产业的关键技术，在航空航天、汽车、信息技术、新能源、家电、医疗等许多高新技术领域有着越来越广泛的应用；它与一个国家的国防与国民经济的发展密切相关，是一个国家的国民经济、国防和科学技术综合实力的体现，已经成为许多国民经济领域的制造技术可持续发展的一个重要保障条件。
在精密工程应用领域，元件的几何形状精度经常需要控制在纳米量级，如：精密轴和孔的圆柱度、大规模集成电路使用的单晶硅片的平面度等等。
与此同时，元件还需要具有纳米级的表面质量，如表面平整性以及表面和次表面的损伤程度（包括微裂纹、物理结构的变化、大规模塑性变形和残余应力等）。
为满足这些指标要求，元件在加工过程中切削力的数量级必须控制在10-6N到10-9N的范围内，而相应的切削深度应该保持在10-6m到10-9m的范围内。
微细加工
1.精度表示方法
一般加工，其精度用误差尺寸与加工尺寸比值表示；微细加工，其精度用误 差尺寸绝对值表示。
在微细加工时，由于加工尺寸很小，引入了加工单位尺寸的概念。加工单位 尺寸简称加工单位，它表示去除材料的大小。例如，原子加工单位表示能去除一 个原子。显然，加工单位越小，可获得的精度就越高。
第三章 现代制造工程加工技术
SPM探针
介质中的分子 电化学作用区
偏置电压
电致刻蚀原理
第三章 现代制造工程加工技术
到目前为止，利用电脉 冲诱导氧化方法，已经在多 种半导体和金属（如Si，Cr， Nb，GaAs，Au和Ti等）表 面上，制备了所需的纳米结 构或器件。中国科学院分子 结构与纳米技术重点实验室 在氢钝化的p型Si（111）表 面上，利用此法刻蚀出了图 案清晰的中国科学院院徽。
第三章 现代制造工程加工技术
②微细加工刀具 微细切削加工一般采用单晶金刚石刀具。
各种单晶金刚石刀具
单晶金刚石铣刀刃形
第三章 现代制造工程加工技术
2. 微细车削加工
日本通产省工业技术院机械工程实验室（MEL）于1996年开发了世界上第 一台微型化的机床——微型车床。
世界第一台微细车床
车削轴的直径： 0.02mm
高的定位精度和重复定位精度，高平稳性的进给运动。
低热变形结构设计。
刀具的稳固夹持和高的安装精度。
高的主轴转速及动平衡。
稳固的床身构件并隔绝外界的振动干扰。
具有刀具破损检测的监控系统。
第三章 现代制造工程加工技术
C轴回转工作台 刀具 空气涡轮主轴 B轴回转工作台 X导轨 C 工件 Z导轨
B
空气油减振器
移动 完成
提取
放置
微细轴放电反拷成形方式的比较研究
（Ｎ ｎｉｇＵｎｖ ｒ ｔ ｆ ｒｎ ｕｉ ｎ ｔ ｎ ｕｉ ，Ｎ ｎｉｇ２ ０ １ ， ｈｎ ａ ｊ ｉ ｓ ｙｏ ｏ ａ ｔ ｓ ｄＡｓｒ ａ ｔ ｓ ａｊ １ ０ ６ Ｃ ｉａ） ｎ ｅｉ Ａｅ ｃａ ｏ ｃ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｍｐ ｒａ ｃ ｆｔ ｅｃ ｐ ｃ ｉ ｉ ｇ ｏ ｃ ｏ ｒ ｄ ｙ ｍｉｒ － ＤＭ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｆｍｔ ｅ ｉ ｏ ｔ ｎ ｅｏ ｏ ｙ ｍａ ｈ ｎ ｎ ｆ ｈ ｍｉｒ —ｏ ｓｂ ｃｏ Ｅ ｉ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｉ — ｓ ｌ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｙ ｉ ｔ ｉ ａ ｅ ．Ｔｈ ｎ ｅ ｐ ｕ ｄ ｎ ｏ ｒ ｍｅ ｈ ｄ ｆｔ ｅ ｃ ｐ ｃ ｉ ｉ ｇ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｏ ｎ ｉ ｇ ｆ ｕ ｔ ｏ ｓ ｏ ｈ ｏ ｙ ｍａ ｈ ｎ ｎ ｎ ｃ ｍｍｏ ｓ ｎ ｎ ｌｚｎ ｎ ｕ ｅ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉｇ ｔ ｅ ｅ ｆ ｃ ｆｔ ｅｄ ｆｅ ｅ ｔｆｅ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｈ ｅ ｕ ｔ ．Ｆ ｎ ｌ ｈ ｆｅ ｔ ｈ ｉ ｒ ｎ ｅ ｄ ｎ ｔ ｏ ｓｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｏ ｆ ｏ ｓ ｉａｌ ｙ，ｍａ ｈ ｎ ｎ ｃ ｏ ｒ ｄ ｂ ｎ ｆｔ ｅ ｃ ｉ ｉ ｇ ａ ｍｉｒ －ｏ ｙｏ ｅｏ ｈ ｆｕ ｔ ｏ ｓ ｏ ｒｍｅ ｈ ｄ ． Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｍ ｉｒ —ｏ ｓ ｃ ｐ ｃ ｉ ｉ ｇ； ａ ｉｌｆ ｅ ｉ ｇ ｔ ｎ ｅ ｔ ｌｆ ｅ ｉ ｇ； ｘ ａ ｅ ｄ ｎ ｃｒ ｕ ｃ ｏ ｒ ｄ ； ｏ ｙ ｍａ ｈ ｎ ｎ ｒ ｄ ａ ｅ ｄｎ ； ａ ｇ ｎ ｉ ｅ ｄ ｎ ａ ｉｌｆ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｉｇ； ｉｃ ｍ— ａ ｆ ｒ ｎ ｉｌ ｅ ｄ ｎ ｅｅ ｔ ｅ ｉｇ ａ ｆ
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微细加工技术-高能束加工
可用于加工空气轴承的沟槽、打孔、加工极薄材料及超 高精度非球面透镜，还可用于刻蚀集成电路等的高精度图形。
聚焦离子束加工
将被加速的离子聚焦成细 束(束斑直径为几个纳米到几 十纳米)，射到被加工表面上。 被加工表面受“轰击”后， 打出原子或分子，实现原子、 分子级去除加工。也可用于 离子束曝光：曝光灵敏度高、 没有邻近效应。 加工装置见图。三坐标工 作台可实现三坐标直线运动， 摆动装置可实现绕水平轴的 摆动和绕垂直轴的转动。
集成电子器件、集成光学器件、表面声波器以及微机械 元器件的图形制作技术中，通常将电子束曝光处理作为刻蚀 前置工序。 电子束曝光（electron beam lithography）指利用某 些高分子聚合物对电子敏感而形成曝光图形的，是光刻技术 的延伸。 紫外光 电子束
普通光刻
电子束曝光
电子束曝光分为直写曝光和投影曝光两大类： （1）投影曝光为电子束图形复印，它将电子束通过掩膜 图形平行地缩小投影到表面涂有光刻胶的衬底上，从而 将掩模图形缩小复印到衬底表面。 （2）直写曝光是电子束在工件面上扫描直接产生图形。 具有超高分辨率，无需昂贵的投影光学系统和费时的掩 膜制备过程。由于曝光过程中电子束斑在表面逐点扫描 ，每一个图形的像素点上需要停留一定的时间，因此限 制了图形曝光的速度。它在微电子工业中主要应用于掩 膜制备、原型化、小批量器件的制备和研发。
离子束加工特点
⑴离子束加工是所有特种加工方法中最精密、最微细的 加工方法，是纳米加工技术的基础。 ⑵污染少，特别适用于对易氧化的金属、合金材料和高 纯度半导体材料的加工。 ⑶加工应力、热变形等极小，加工质量高，适合于对各 种材料和低刚度零件的加工。 ⑷离子束加工设备费用贵、成本高，加工效率低，应用 范围受到一定限制。
分析现代机械制造工艺及精密加工技术的应用
分析现代机械制造工艺及精密加工技术的应用随着科技的进步和工业化的发展，现代机械制造工艺和精密加工技术在制造业中的应用越来越广泛。
这些技术使得产品制造更加高效、精确和可靠，同时也提高了产品质量和竞争力。
现代机械制造工艺的应用主要体现在以下几个方面：1. 数控技术：数控技术是一种以数字指令控制机床运动和加工工艺的技术。
它通过计算机编程来实现对机床的自动控制，可以实现复杂形状零件的加工。
数控技术提高了生产效率和加工精度，并且可以减少人力成本和人为误差。
2. 激光切割技术：激光切割技术利用激光束的高浓度能量来熔化、蒸发或气化工件的表面，从而实现对材料的切割。
激光切割技术具有切割速度快、精度高、变形小等优点，广泛应用于金属材料和非金属材料的加工中。
3. 焊接技术：现代机械制造中广泛采用的焊接技术包括电弧焊、激光焊、气体焊等。
这些技术能够实现高强度和高质量的焊接连接，广泛应用于金属结构制造、汽车制造、航空航天等领域。
4. 注塑成型技术：注塑成型技术是一种通过熔融注塑机将熔融塑料注入模具中，然后冷却硬化，最后取出成型产品的过程。
该技术可以实现复杂形状零件的快速制造，并具有成本低、生产效率高的优势。
1. 五轴数控加工技术：五轴数控加工技术是一种能够在多个方向上进行切削的数控加工技术。
它可以实现复杂曲面零件的高速加工，提高加工效率和精度。
2. 精密研磨技术：精密研磨技术是一种利用砂轮与工件之间的高速摩擦和切削来达到工件加工的技术。
它可以实现高表面质量和高精度的加工要求，广泛应用于精密部件的制造。
4. 激光刻蚀技术：激光刻蚀技术是一种通过激光束的局部熔化和蒸发来实现细微结构加工的技术。
它可以在各种材料上刻蚀出微米级的细节，广泛应用于微电子、光电子和精密仪器的制造。
现代机械制造工艺和精密加工技术的应用不断创新和发展，为产品制造提供了更多更好的选择。
它们在提高产品质量、降低成本、节约能源等方面发挥了重要作用，对制造业的发展和进步起到了推动作用。
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图 3 加工微细轴的原理
图 4 电极尺寸 128
方法加工出的铜电极尺寸 。
哈尔滨工业大
学 [ 5 ]根据微细电火花
加工的特点 ,设计开
发了主要用于微细电
火花加工的多功能微
细加工装置 ,如图 5
所示 。用块电极轴向
进给法在多功能微细
加工装置上对电火花 图 5 多功能微细加工装置示意图 磨削微细轴进行实验
过导向块作相对于工具电极的径向运动 ,同时线电极
还绕导向块作走丝运动 。火花放电在线电极与工具
电极之间产生 ,工具电极与线电极的上下相对运动 ,
使工具电极每次完成一个上下行程就去除一层材料 ,
相应线电极的直径也产生一定损耗 。但由于线电极
不断地绕导向块走丝 ,被损耗的部分由未损耗的新电
极不 断补 充 , 使放电 过
完整性等方面达到使用
要求的一种先进切削加
工 方 法 。采 用 车 铣 加
工 [ 3 ]同样能实现微细轴
类零件 加工 , 利 用正交
车铣方式可加工出微细 其轴长径比为 40,如图 2所示 。
图 2 正交车铣方法 加工的微细轴
2 微细轴电加工技术
211 块电极反拷法 块电极反拷法是一种较为传统的在线制作微细
程总发生在新的线电极
表面上 。这样从根本上
排除了线电极损耗对被
加工工具电极产生的尺
寸精 度误 差 , 并且点 接
触的放电方式使加工的
工件精度更接近于机床
的几 何精 度 , 但是这 种
方法 切削 效率 较低 , 并
图 7 线电极加工
且如果放电不均匀可能
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现代制造工程 2007年第 5期
综 述
想的加工参数 ,进给量 f = 012～015mm /m in,背吃刀量
ap = 0104mm ,主轴转速 n = 2000～3000 r/m in。 车铣是利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来
实现对回转体零件的切削加工 ,使工件在形状精度 、
位置精 度 、已加 工表面
一种有效手段 。它基于电火
花反拷加工 ,用线电极替代反
拷块作为成形工具 ,图 7为加
工原理示意图 。被加工的工
图 6 用块电极轴向进给电
火花磨削的微细轴 具电极 (微细轴 )毛坯夹持在 电火花机床主轴上 ,工具电极
在加工中一边随主轴作回转运动 ,一边作垂直工作台
上下进给运动 ,线电极位于工具电极的某一位置 ,通
削就 得 在 晶 粒 内 进
行 ,这时的切削相当 于对一个个的不连续
体进行切削 。加工时
工件容易偏转 ,因此 控制刀具进给量和切
图 1 车削加工微细轴
削深度极为重要 。图 1为车削加工微细轴 。
日本金泽大学 [ 1 ] 研究了一套微细车削系统 。机
床的 主 要 参 数 如 下 : 主 轴 功 率 000 r/m in,连续变速 ;径向跳动 1μm 以内 ;装夹工件
直径 013mm; X、Y、Z 轴的进给分辨率为 4nm。用扫描
隧道显 微 镜 上 的 金 刚 石 探 尖 作 为 车 刀 , 在 直 径 为
013mm 的黄铜丝毛坯上加工出直径为 10μm 的外圆
柱面 ,还加工出直径为 120μm、螺距 1215μm 的丝杠 。
轴的方法 。成形块反拷法加工中以块电极 (如金属块 ) 作为成形电极 ,而待成形的轴坯作为工件随主轴旋转 , 依靠块电极的移动加工出工具电极 。采用该方法通过 改变放电能量 、进给速度 、偏心距离和加工时间 ,可以得 到不同的微细轴电极 ,加工效率高 。但是由于反拷工作 面与主轴的轴线之间存在平行度误差 ,所以加工出的微 细轴可能出现锥度 ,根部比主体细容易断掉 。因此在实 际生产中常用于微细轴的粗加工 。
1 微细轴切削加工技术
微细切削是指微小尺寸零件的切削加工 ,主要涉 及微米级的特征尺寸和精度 。用微细切削加工的方
法加工微细轴具有设备低廉 ,对环境要求低 ,加工速 度高等特点 ,微细切削的知识来源于普通切削 ,微细切 削时 ,由于工件较小 ,加工特征尺寸也较小 ,所采用的 刀具尺寸较小 ,吃刀量就可能小于材料晶粒直径 ,切
Technology of m icro2rod mach in ing
W ang L i2ying1 , L in J ian2p ing1 , Hu Q i1 ,W ang Zhi2bin2 (1 Tongji University, Shanghai, 201804, CHN; 2 Shanghai Zhenhua Port M achine
图 9 微细电火花加工机床结构示意图 1. 丝杠与螺母 2. 皮带轮 3. 微型夹头 4. 导向器 5. 线电极
6. 拷丝电动机 7. 工作台 8. 伺服电动机 9. V 型导轨 10. 主轴 11. 待加工轴
在此基础上设计并
研制了微细电火花加工
系 统 [ 10 ] 。该 系 统 主 要
微型结构如微细孔 、微型腔结构 、微型喷嘴等的 微细加工过程中 ,离不开必备工具 ———微细轴 。在微 细孔 、微型腔结构的电火花 、电解 、电铸加工中 ,用微 细轴作为工具电极 ;在微细超声加工中 ,用微细轴作 为微细工具 。而且微细加工中 ,微细孔和微型腔的加 工质量在很大程度上依赖于微细轴的加工质量 。因 此 ,研究高效 、高精度微细轴的加工方法显得尤为重 要 。微细切削加工和电加工技术对微细轴的加工都 有着独特的优势 。
去除材料的制造技术 ,加工时工件作为阳极金属材料
是以离子状态被溶解掉的 ,这种微去除方式使得电解
加工从原理上就具有成为有微细加工手段的先天优
势 。影响电解加工的因素主要有 : 溶解率 、形状精度
和工件表面粗糙度 ,阳极溶解可以通过质量损失和法
拉第定律来解释 ,金属溶解的电流效率与金属的质量
综 述
现代制造工程 2007年第 5期
微细轴加工技术
王立影 1 ,林建平 1 ,胡琦 1 ,王芝斌 2 (1 同济大学 ,上海 201804; 2 上海振华港机股份有限公司 ,上海 200125)
摘要 :高精度的微细轴加工技术是产品小型化发展的基础 。通过对微细轴切削加工和电加工技术的原理分析 ,对两种技 术在微细轴加工方面的特点进行了归纳 ,并给出国内外应用切削加工技术和电加工技术加工微细轴具有代表性的 实例 。 关键词 :微细轴 ;切削加工 ;电加工 中图分类号 : TG506 文献标识码 : A 文章编号 : 1671—3133 (2007) 05—0127—04
综 述
现代制造工程 2007年第 5期
会出现轴径不均匀的现象 。 东京大学的一批学者十几年来致力于微小孔的
加工研究 ,需要加工微小孔首先要加工微小直径的电 极 。利用线电极电火花加工回转着的细 小电 极 [ 6 ] 。 为了实现连续高效的加工 ,采用三个电源 ,如图 8 所 示 。电流 b用于电极粗加工 ,电流 a用于电极精加工 , 电流 c用于电极对工件的加工 。加工过程中电极不断 地送进以弥补损耗 ,工作台按要求移动从而实现多孔 的快速连续加工 。这种方法制造出的电极直径最小 可达 50～70μm。
Company, Shanghai, 200125, CHN ) Abstract:M icro2rod is the necessary tool of m icro2structure machining, and the m icro2rod machining w ith high p recision is the foundation for the development of p roduct m iniaturization. The p rincip les of m icro2rod cutting and electro2machining were ana2
文献 [ 2 ]采用金刚石刀具在精密数控车床上加工
直径为 7μm 的紫铜材料微细轴 。该实验研究得出理
127
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lyzed, the characteristics of the technologies were summarized, and the typ ical examp le of each method is given at last. Key words:M icro2rod; Cutting; Electro2machining
日本 [ 11 ]的 Kai Egashira 和 Katsum i M izutani采用 线电极电火花加工的方法加工直径为 6μm 的碳纤维 复合材料钻头 ,并用它成功加工出直径为 617μm 的微
小孔 。德国 [ 12 ]的 J. Fleischer把线电极电火花加工法
应用于加工微细磨削工具 , 可把碳化钨加工成直径 100μm 的磨削工具 。台湾的 [ 13 ] Dong2Yea Sheu则利用
日本的 M inoru Yamazaki等在此基础上研制了一 种新的方法 [4 ] ,通过改变块电极和轴坯的相对间隙来 快速加工微细轴 ,基本原理如图 3所示 ,与平板电极相 反的轴坯电极通过旋转进给运动在平板电极上先制 成一个孔 。然后 ,轴电极返回到原始位置 ,它的轴线 与孔的中心偏离一定距离 ,而极性与原来相反 ,通过 轴坯的旋转进给来加工出微细轴电极 。图 4为采用此
线电极电火花加工法和单脉冲放电技术相结合的方
法来 加 工 微 型 探
针 ,首先用线电极 将直 径为 300μm
的钨 微 细 轴 加 工