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零件表面功能性的微小群凹坑结构能储存摩擦副之间的润滑油从而起到抗磨减阻、提高零件使用寿命的作用,从而能减小能源消耗,具有很大的应用前景。掩膜微细电解技术由于不受工件力学性能的限制,不产生加工应力、变形和毛刺,且阴极工具无损耗,掩膜开孔率高,所以应用于微小群凹坑结构的加工中具有较大优势。对掩膜微细电解加工工艺进行了研究。采用光致抗蚀干膜代替传统光刻胶并确定了HT200干膜的制备参数;对侧冲和正冲两种冲液方式进行对比试验,证明电解液正冲能得到更均匀的流场,以及掩膜与工件之间更佳的贴合效果;对加工圆形凹坑时的电场进行了有限元建模与分析,从电场角度解释了加工中出现的“微凸起”现象。研究了加工圆形凹坑时电流密度和加工时间对圆形凹坑三维形貌和尺寸均匀性的影响,分析了加工过程中极间电压的变化规律,优选直径为250μm的掩膜孔、电流密度8A/cm2、加工时间50s,获得了平均直径319.3μm、深75.2μm、群凹坑直径标准差25.7μm的15×15圆形凹坑阵列。将掩膜微细电解加工技术应用于异形凹坑加工时,存在圆角难以去除的问题。采用掩膜图形补偿、脉冲加工等手段可减小方形凹坑的圆角半径,提高成形精度。设计了3种掩膜补偿图形,其中较优的掩膜形式,在电流密度为4A/cm2时可加工出圆角半径仅为56.34μm的方形凹坑;脉冲电流比直流加工具有更佳的成形精度,采用加工电压U=7V、脉冲频率f=50kHz、占空比q=30%、电解液浓度c=10%等较优的脉冲加工参数,可加工出边长449.7μm,深度58.96μm,圆角半径38.10μm的方形凹坑。掩膜微细脉冲电解加工微方形凸台和刻字的试验表明,加工电压U=8V、脉冲频率f=40kHz、占空比q=50%、电解液浓度c=10%、加工时间t=5min且掩膜适当补偿时,可加工出边长973.6μm,圆角半径47.2μm,高38.6μm微型方形凸台,还可电解刻蚀获得字体特征明显、笔画清晰的复杂凹形汉字,汉字的最小尺寸可达1.33mm×1.17mm。