超声电解复合微细加工方法及装置

摘要

一种超声电解复合微细加工方法及装置，属于复合微细加工领域。它将超声、电解两种加工方法有机复合，完成微器件加工，即将微器件与阴极浸入含有微细磨料的钝化性电解液中，因微电压电解使微器件表面生成钝化膜，阻止电解作用持续进行。而超声振动冲击波使电解液及磨料产生对加工面的抛磨及负压空化作用，消除电解钝化膜并将加工产物及时从加工区排除，使得电解加工持续进行。通过调制方式还可使电解电压与阴极振动相位有序同步，实现加工过程与产物排除及电解液更新交替进行。装置中包括电解装置、超声波振动驱动装置、工作台、微压力调节与Z向自动进给测量装置、电解电流测量分析装置。本方法具有精度、效率高、成本低及表面质量好的优点。

主权项

1、一种超声电解复合微细加工方法，其特征在于：(1)、微细组合电加工方法制作阴极；(2)、加工过程中，微器件与阴极之间保持恒定大小的微压力，微压力在0.10N-1.00N范围内微细调节；(3)、微器件固定在工作台上，工作台可实现x，y微位移及转动，同时借助测量显微镜进行精确位置定位；(4)、微器件与阴极间采用静态方式供给含有微细磨料的钝化性电解液，即将微器件与阴极浸入电解液中，在微电压的电解作用下微器件表面产生阻止电解作用持续进行的钝化膜，而超声振动冲击波使电解液产生对微器件加工面的抛磨及负压空化作用，消除电解钝化膜并将加工产物及时从加工区排除，同时自动更新电解液，实现持续的超声电解微细加工；(5)、微器件与阴极间采用能产生钝化效应的1-3V微电压，并可连续调节；(6)、超声装置驱动阴极沿轴向产生超声频振动，超声作用与电解作用相互复合，实现微器件的超声电解复合微细加工；(7)、电解电源为独立的直流电源或独立的脉冲电源或与超声波振动同步协调的脉冲电源，其中与超声波振动同步协调的脉冲电源是利用超声波电源产生的超声频交变电信号通过调制电路调制，产生电解直流电压的斩波信号，使电解直流电压与阴极超声频振动保持相位有序同步，在阴极振动与微器件接近区间加电解脉冲，在振动分开区间为电解脉冲间隔，使微细加工过程同产物排除及电解液更新过程交替进行，更有利于改善微细加工精度。