Создание эффективной технологии и оборудования для электроэрозионной прошивки прецизионных микроотверстий

• Автор: Бойко, Анатолий Федорович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 380 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗДЕЛИЙ С МИКРООТВЕРСТИЯМИ И ПРОБЛЕМЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
2АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРООТВЕРСТИЙ
2.1. Сравнительный анализ технологий получения микроотверстий
2.2. Анализ предшествующих разработок оборудования для эрозионной прошивки микроотверстий. Постановка задач исследований и
разработок
3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЭФФЕКТИВНЫХ БАЗОВЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРОЦЕССА И ОБОРУДОВАНИЯ
3.1.Физическая модель процесса электроэрозионной прошивки микроотверстий. Исследование механизма естественной эвакуации продуктов эрозии
3.2.Создание нового транзисторного генератора импульсов наносе-кундногодиапазона для эффективной электроэрозионной.прошивки микроотверстий в воде
3.2.1.Теоретическое обоснование преимущества транзисторного генератора перед ЯС-генератором импульсов для электроэрозионной прошивки микроотверстий
3.2.2. Исследование проблемы получения сверкоротких импульсов на-носекундного диапазона с помощью транзисторного ключа. Разработка принципиальной схемы транзисторного генератора коротких импульсов
3.2.3. Исследование и оптимизация параметров схемы транзисторного генератора коротких импульсов для электроэрозионной прошивки

микроотверстий в различных режимах обработки
3.2.4.0собенности расчета по мощности силовых транзисторных ключей, используемых в генераторах импульсов для электроэрозионной обработки
3.3.Исследование и разработка высокочастотного вибратора электрода-инструмента с адаптивным управлением
3.4. Исследование и разработка быстродействующего двухканального
регулятора подачи электрода-инструмента
4.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПА- , РАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ПРОШИВКИ МИКРООТВЕРСТИЙ „
4.1.Исследование зависимости производительности процесса и износа электрода-инструмента от глубины его внедрения в-деталь
4.2. Исследование зависимости производительности процесса и износа электрода-инструмента от энергии импульсов. Оптимизация оперативной производительности и энергии импульсов
4.3. Исследование зависимости производительности-процесса и износа электрода-инструмента от частоты импульсов. Оптимизация оперативной производительности и частоты импульсов
4.4. Оптимизация мощности, подводимой к межэлектродному промежутку
4.5. Исследование многофакторной зависимости износа электрода-инструмента и производительности процесса электроэрозионной прошивки микроотверстий
4.6. Оптимизация вылета электрода-инструмента
4.7. Точность электроэрозионной прошивки микроотверстий
4.8. Исследование качества обработанной поверхности микроотвестий
5 .ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
5.1.Типовой технологический процесс электроэрозионной прошивки

микроотверстии

5.2.Рекомендуемые оптимальные режимы обработки
5.3. Оборудование для эффективной электроэрозионной обработки
прецизионных микроотверстии
6.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВНЕДРЕНИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

В качестве абразива применялась алмазная паста АСМ20 и АП1П. Общее время на абразивное сверление одного рубинового капилляра составляло 55-бОмин, причем 40мин затрачивалось на сверление конуса.
Шероховатость обработанной поверхности Ка=0,1 -0,05мкм, точность размеров отверстия 0,002-0,003мм.
По этой технологии получали микроотверстия диаметром от 0,02мм и выше. Установка оснащалась специальным приспособлением, оптическим прибором с 25-кратным увеличением и координатным столом с ценой деления отсчетных устройств 0,005мм.
Таким образом, механические методы изготовления микроотверстий имеют весьма ограниченные возможности, особенно для получения-отверстий диаметром менее 0,1мм. Невозможно также получать микроотверстия в высокопрочных, твердых материалах (закаленные стали, высоколегированные стали, твердые сплавы, минералокерамика и др.), а также отверстия глубиной более пяти диаметров. Следует отметить, что механическими методами изготовления микроотверстий владели только высококвалифицированные специалисты, имевшие иногда статус тульского левши. Кроме того, механические методы были весьма трудоемки и не обеспечивали высокого качества изделий и стабильности процессы.
Развитие машиностроения, создание новых методов обработки материалов, возросшая потребность в производстве прецизионных деталей с микроотверстиями потребовали разработки более эффективных методов изготовления микроотверстий. К числу таких методов относятся электрофизикохимические методы.
2.1.2. Ионно-оптический метод получения микроотверстий
Ионно-оптический метод обработки основан на явлении катодного распыления, сопровождающего тлеющий разряд. Прошивание отверстия производится при помощи сфокусированного пучка ионов, направляемого на обра-