高质量玻璃微孔电化学放电加工模型及试验.docx

第26卷第7期2018年7月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.26No.7Jul.2018

文章编号1004-924X(2018)07-1653-08

高质量玻璃微孔电化学放电加工模型及试验

刘勇*，魏志远，邓世辉，李松松

（山东大学力学与机电装备联合工程技术研究中心，山东威海264209)

摘要：超白玻璃是一种超透明低铁玻璃，因其具有优越的物理、光学性能，而广泛应用于精密电子、高档汽车及太阳能光伏发电领域。由于其本身的硬脆特性，玻璃微孔的出口极易破损，为提高玻璃微孔的加工定域性，降低微孔出口破损的可能性，对微细电化学放电钻削加工工艺进行了研究与优化。首先，根据电化学放电原理，探讨了气膜的形成和材料去除机理，分析了放电能量对玻璃微孔加工工艺的影响，建立了单位时间电化学放电加工能量控制模型；其次，试验分析了电压幅值、占空比、脉冲频率、进给速度等主要参数对微孔入口直径和出口质量的影响；最后，通过优化后的加工参数在厚度为300μm的超白玻璃试件上，成功加工得到入口直径为172μm、出口直径为167μm的3×3微孔阵列结构，出口无破损现象。实验结果表明，基于脉冲能量控制的微细电化学放电钻削工艺在玻璃微孔加工方面很有潜力。

关键词：电化学放电加工；超白玻璃；微孔；放电能量

中图分类号：V261.5;TG661文献标识码：Adoi：10.3788/OPE.1653

Electrochemicaldischargemachiningofglassmicro-holeswithhigh-qualityLIUYong*，WEIZhi-yuan，DENGShi-hui，LISong-song

（AssociatedEngineeringResearchCenterofMechanicsMechatronicEquipment，

ShandongUniversity，Weihai264209,China）

*Correspondingauthor，E-mail：rzliuyong@163.com

Abstract：Ultra-whiteglassisakindoftransparentlow-ironglass．Owingtoitsexcellentphysicalandopticalproperties，itiswidelyusedinmanyfieldssuchasprecisionelectronics，luxuryautomobiles，andsolarphotovoltaicpowergeneration．Becauseofitshardandbrittlecharacteristics，theoutletsofglassmicro-holesareeasilydamaged．Inordertoimprovethemachininglocalizationofglassmicro-holesandreducethepossibilityofmicro-holeoutletdamage，themicroelectrochemicaldischargedrillingprocesswasstudiedandoptimized．Firstly，accordingtotheprincipleofelectrochemicaldischarge，thefilmformingmechanismandthematerialremovalmechanismwerediscussed，theinfluenceofdischargeenergyonthemicro-holesmachiningtechnologyofglasswasanalyzed，andanenergycontrolmodelofelectrochemicaldischargewasestablished．Secondly，accordingtotheexperiment，theinfluenceofpulse