微細放電加工學 期末報告
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微細放電加工學 期末報告. 題目 : Study on Nano EDM Using Capacity Coupled Pulse Generator 演講: 余立中 日期 : 20110613. Study on Nano EDM Using Capacity Coupled Pulse Generator. 本篇介紹關於發展奈米放電加工,使用函數產生器結合在電源上的方法,為了得到奈米尺寸直徑的放電熔化坑洞,把函數產生器結合在工具的電極上面。 由於放電加工時閃電會熔化工件表面,如果我們控制閃電的大小,是否可以實現奈米等級的放電加工。

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Presentation Transcript


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微細放電加工學 期末報告

題目:

Study on Nano EDM Using Capacity Coupled Pulse Generator

演講:余立中

日期:20110613


Study on nano edm using capacity coupled pulse generator

Study on Nano EDM Using Capacity Coupled Pulse Generator

本篇介紹關於發展奈米放電加工,使用函數產生器結合在電源上的方法,為了得到奈米尺寸直徑的放電熔化坑洞,把函數產生器結合在工具的電極上面。

由於放電加工時閃電會熔化工件表面,如果我們控制閃電的大小,是否可以實現奈米等級的放電加工。

這個方法經由非接觸式放電加工,旋轉著主軸微量的移動加工電極,也控制著縫隙、寬度、差距,同時測量電壓用電量的結合方式。

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放電加工原理

圖1:電源處結合函數產生器。

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放電電壓與電流

紅色虛線表示的電壓函數,藍色實線表示計算的工作間隙電壓波形。

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加工設備

利用函數產生器控制著Z軸的旋轉和進給、放電。

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非接觸式間隙中量測電壓

控制放電電壓是否可間接控制了放電電弧的能量。

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接觸式與非接觸式量測比較

經由實驗量測發現,如果是非接觸式的放電加工所測量到的電壓比接觸式的低很多。

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伺服進給控制

伺服控制著如何量測間隙中的電壓,且控制著Z軸的進給。

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放電熔坑測量

由實驗發現內徑較大、長度較小的電極尺寸可以求得最小的電量數值「表1」。

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放電熔化坑的直徑量測

經由實驗發現,電量越小打出來的坑洞越小。

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材料去除率比較

伺服控制的材料去除率比手動控制高,效率高達3.5倍。

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1.使用普通的放電加工機, 熔坑直徑約0.43 μm。

2.可以控制放電能量的大小,控制減少通過電容蓄電的差距。

3.非接觸式電壓測量差距的方法獲得發展。

4.連接探頭的測量,可降低放電能量。

5.伺服控制比非接觸式(手動)測量,材料去除率是3.5倍 。

6.使用普通電放加工機獲得表面粗糙度Rz最低0.23 μm。

結論

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[1] Masuzawa, T., 2000, State of the Art ofMicromachining, Annals of the CIRP, 49, 2: 473 -488.

[2] Kawakami, T., Kunieda, M., 2005, Study on FactorsDetermining Limits of Minimum Machinable Size inMicro EDM, Annals of the CIRP, 54, 1: 167-170.

[3] Egashira, K., Mizutani, K., 2005, EDM at Low Open-Circuit Voltage, IJEM, 10: 21-26.

[4] Han, F., Yamada, Y., Kawakami, T., Kunieda, M.,2003, Investigations on Feasibility of SubmicrometerOrder Manufacturing Using Micro-EDM,ASPE, Annual Meeting, 30: 551-554.

[5] Malshe, Ajay P., Virwani, K., Rajurkar, K.P., andDeshpande, D., 2005, Investigation of NanoscaleElectro Machining (nano-EM) in Dielectric Oil,Annals of the CIRP, 54, 1: 175-178.

[6] Hanada, M., Kunieda, M., Araie, I., 2006,Development of Micro EDM using ElectrostaticInduction Feeding, Journal of the Japan Society forPrecision Engineering, 72, 5: 636-640 (inJapanese).

[7] Yang, XD., Kimori, M., Kunieda , M., Araie, I., andSano, S., 2007, Machining Properties of Micro EDMUsing Electrostatic Induction Feeding, Proc. of ISEMXV, Pittsburgh, USA (to be presented).

[8] Kawata, K., Sato, T., Masaki, T., and Masuzawa, T.,1994, Study on Micro-EDM (1st Report) - FeasibilityStudy -, J. JSEME, 28, 57: 32-42 (in Japanese).

[9] Xia, H., Kunieda, M., Nishiwaki, N., 1996, RemovalAmount Difference between Anode and Cathode inEDM process, IJEM, 1: 45-52.

參考文獻


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