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基于线切割机床的碳化硼工程陶瓷回转表面放电加工技术研究

作　者: 曹毅
导　师: 杨兆军
学　校: 吉林大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 工程陶瓷回转表面快速走丝线切割机床表面粗糙度放电波形微观形貌
分类号: TG484
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 81次
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内容摘要

工程陶瓷有着许多金属材料所不具备的优良性能,但其硬脆特性决定了其属于难加工材料,传统的机械加工方法具有加工成本高和加工后表面质量差等缺点,特别是对于工程陶瓷回转表面更是难以胜任。本论文提出“以线电极放电磨削为原理、以快速走丝线切割机床为平台”的加工工程陶瓷回转表面的全新工艺方法。在参阅了国内外大量文献后,制定了整个加工系统的总体方案。首先设计了工件主轴回转装置,实现了其良好的导电性和高回转精度。通过数字存储示波器实测间隙放电电压波形,并同加工金属材料的放电波形进行了比较,指出了两者的差异,分析了引起差异的原因。通过单因素实验分析了影响工件表面粗糙度的主要因素。通过扫描电镜对加工后表面的微观形貌和组织进行了观察,并同金属材料加工后的表面进行了比较。最后通过机床数控系统加工出了复杂回转表面异形件。实验证明本论文提出的工艺方法是加工工程陶瓷回转表面的有效手段,具有低成本、易实现数控、设备简单、能加工复杂回转表面异形件的特点,对陶瓷材料的加工有理论和现实的指导意义,进而促进工程陶瓷材料的广泛应用。

全文目录

第一章绪论  7-13
  1.1 课题研究的意义  7-8
  1.2 本课题国内外研究现状  8-10
    1.2.1 国外研究现状  9
    1.2.2 国内研究现状  9-10
  1.3 本课题主要的研究内容  10-13
第二章工程陶瓷材料的分类、结构性能、应用及加工技术综述  13-21
  2.1 工程陶瓷的分类  13-14
  2.2 工程陶瓷的结构和性能  14-16
  2.3 工程陶瓷的应用  16-17
  2.4 工程陶瓷的常用加工技术比较及发展状况  17-20
  2.5 本章小结  20-21
第三章线电极放电磨削原理及工件主轴回转装置的研制  21-31
  3.1 线电极放电磨削原理  21-23
  3.2 高速走丝线切割设备简介  23-24
  3.3 试验平台总体方案设计  24
  3.4 工件主轴回转装置的研制  24-27
  3.5 工件主轴回转系统的虚拟现实仿真  27-30
  3.6 本章小结  30-31
第四章碳化硼工程陶瓷回转表面线切割加工研究  31-55
  4.1 碳化硼工程陶瓷  31-32
  4.2 碳化硼工程陶瓷回转表面加工放电波形研究  32-40
    4.2.1 线切割加工放电波形一般规律  32-33
    4.2.2 线切割碳化硼工程陶瓷回转表面放电波形实测  33-38
    4.2.3 放电波形监测总结  38-40
  4.3 碳化硼工程陶瓷回转体表面粗糙度研究  40-49
    4.3.1 表面粗糙度研究意义  40-41
    4.3.2 线切割放电磨削碳化硼陶瓷回转体表面粗糙度  41
    4.3.3 实验条件  41-42
    4.3.4 表面粗糙度电参数影响因素实验  42-48
    4.3.5 表面粗糙度受电参数影响因素实验总结  48-49
  4.4 电火花线切割碳化硼回转表面扫描电镜分析  49-52
  4.5 电火花线切割碳化硼工程陶瓷复杂回转表面异形件  52-53
  4.6 本章小结  53-55
第五章结论及研究展望  55-57
参考文献  57-62
摘要  62-64
ABSTRACT  64-67
致谢  67

基于线切割机床的碳化硼工程陶瓷回转表面放电加工技术研究

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