表面微溝槽結構可有效地實現減阻降摩、增強散熱、降低噪聲和表面自清潔等作用，已被廣泛地應用于國防軍工、電池反應堆、集成電路等領域。在實際應用中，如何高效經濟地實現表面微溝槽結構的加工已成為產業界關注的重點之一。電火花加工和電解加工是獲得表面微溝槽結構的主流技術。


本文提出了Cu-Sn復合材料微電極的制備工藝，并將其應用于表面微溝槽結構的微細電火花加工。Cu-Sn復合材料微電極由Cu箔、CuSn合金箔和Sn箔三類材料構成。將復合材料微電極用于微細電火花加工，由于微電極中不同區域的電火花損耗不同，從而可在工件表面獲得具有復雜斷面輪廓的微溝槽。

（1）構建了復合材料微電極電火花磨削成形的數學模型，詳細研究了復合材料微電極多輪次電火花磨削成形的過程。


（2）獲得了復合材料微電極電火花磨削成形的規律以及復合材料微電極工作面微溝槽從產生到穩定的過程中所需的磨削成形輪次，從而為微溝槽的穩定加工提供了理論參考。實驗結果表明：第5輪磨削成形后，Cu箔電極、CuSn合金箔電極和Sn箔電極的損耗差小于2μm。


（3）采用厚度為0.1 mm的Cu箔、厚度為0.1 mm的均質CuSn合金箔和厚度為0.3 mm的Sn箔制備疊層復合材料微電極。在180 V加工電壓、26μs脈沖寬度和11μs脈沖間隔的共同作用下，對復合材料微電極進行電火花磨削成形，并將該微電極用于Ti-6Al-4V工件的微細電火花加工。實驗結果表明：所得Ti-6Al-4V工件表面的微溝槽陣列結構具有良好的加工質量。