单晶硅放电成形切割-电解组合加工建模分析与实验研究

来源：机械工程学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：辛彬, 冀佳木, 张隽铖

单位：西安工业大学光电工程学院 西安 710021

摘要：针对电火花线切割加工(Wire electrical discharge machining, WEDM)过程中，工件表面易产生大量的放电凹坑和重铸层，从而造成工件表面粗糙度高的问题。提出一种单晶硅的放电成形切割-电解组合加工(Discharge forming cutting -electrochemical machining, DFCEM)方法。在同一台加工设备上，首先通过放电成形切割完成单晶硅的切割，其次采用电化学阳极反应技术实现单晶硅表面放电凹坑和重熔层的溶解。在分析该加工过程的加工机理的基础上，引入法拉第定律和双电层模型，建立了电化学阳极溶解过程中紫铜箔电极运动速度的物理模型，设计了相关实验对理论模型进行了验证。实验验证结果表明，放电成形切割-电解组合加工可以有效的消除放电切割后单晶硅表面的放电凹坑和重铸层，进而降低工件的表面粗糙度。

关键词：放电加工,放电切割,电解加工,阳极溶解,建模；