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水基线切割液及其组成与效能关系的初步研究

作 者: 占新华
导 师: 张跃军
学 校: 南京理工大学
专 业: 应用化学
关键词: 线切割加工 电火花 水基工作液 组成 理化性质 应用性能
分类号: TG484
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 57次
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内容摘要


本文对全水基线切割工作液进行了初步研究。先通过探索实验获得一个可用于后续改进的基础配方,再在此基础上以应用性能为指标,进行配方单因素优化实验,得到几种有较佳使用性能的产品配方。在前期探索实验中,通过对依照相关基本原理所得配方探索和文献配方的重复验证,获得一个可用于进一步改进的基础配方。其基本理化性质符合相关国标要求,其实际应用效果为:切割速率42.94mm2/min,排屑性B级,切割后工件表面光洁度B级,防锈性0级。在基础配方应用性能优化实验中,改变配方中添加剂的加入量,对线切割工作液配方样品的相应应用性能进行了一系列研究。结果发现,当助剂A用量为13.7%时,综合应用性能最佳,切割速率达到47.58mm2/min,排屑性达到A级,均较基础配方有较大提高,防锈性0级与基础配方一致,但光洁度为B级相比基础配方没有改进:排屑性研究中,当助剂B用量为5%时,部分工件的排屑效果达到A级,较基础配方略有提高:切割速率研究中,当助剂C用量为5%时,切割速率为44.27mm2/min,较基础配方略有提高;表面光洁度研究中,当助剂D用量为6%时,表面光洁度达到A级,当助剂E用量达到4.5%时,表面光洁度达到A级,均比基础配方提高一个等级。对以上五个相应性能最佳配方进行长时间测试,以切割速率降低至40mm2/min为截止时间,获得其使用寿命。结果发现,助剂A系列配方样品使用寿命最长达到43h,但与两个乳化油对比样DX-1(58h)和南光1号(52h)相比仍有较大差距。通过本次研究获得多个单项性能较优的新配方,同时研究过程中得到的添加剂组分、理化性质以及上机应用性能三者之间的关系,为进一步制备综合性能满足实际要求成本合理并具有应用价值的线切割工作液奠定基础。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-22
  1.1 相关概念  8-13
    1.1.1 电火花加工  8-10
    1.1.2 电火花线切割加工及工作液  10-13
  1.2 电火花线切割工作液国内外研究现状及存在问题  13-20
    1.2.1 研究现状  13-20
    1.2.2 线切割工作液研究中的存在问题  20
  1.3 课题的提出、预期目标及研究意义  20-22
    1.3.1 课题的提出  20
    1.3.2 预期达到目标  20
    1.3.3 课题研究意义  20-22
2 实验原理  22-28
  2.1 线切割加工对工作液的性能要求  22-23
  2.2 水基线切割液的基本组成及其作用原理  23-28
    2.2.1 水  23
    2.2.2 表面活性剂  23-24
    2.2.3 防锈剂  24-25
    2.2.4 电解质  25-26
    2.2.5 爆炸剂  26
    2.2.6 其他添加剂  26-28
3 实验方案设计及结果评定方法  28-34
  3.1 实验方案设计  28-31
    3.1.1 基础配方的确定  28-29
    3.1.2 应用性能探索实验  29-31
    3.1.3 实验研究的基本流程  31
  3.2 实验结果评定方法  31-34
    3.2.1 基本理化性质测试及其要求  31-32
    3.2.2 实际加工性能测试方法及其指标  32-34
4 实验部分  34-52
  4.1 实验原料及仪器  34-35
    4.1.1 实验原料  34
    4.1.2 实验仪器  34-35
  4.2 配方样品配制基本步骤  35
  4.3 基础配方的确定  35-42
    4.3.1 自制配方的探索  35-38
    4.3.2 文献配方的验证和改进  38-42
  4.4 应用性能探索实验  42-52
    4.4.1 综合性能探索系列实验  42-44
    4.4.2 排屑效果探索系列实验  44-45
    4.4.3 线切割速率探索系列实验  45-47
    4.4.4 表面光洁度探索系列实验  47-50
    4.4.5 使用寿命系列实验  50-52
5 结果与讨论  52-56
  5.1 各添加剂的作用效果分析  52-53
    5.1.1 助剂A系列  52
    5.1.2 助剂B系列  52
    5.1.3 助剂C系列  52
    5.1.4 助剂D系列  52-53
    5.1.5 助剂E系列  53
  5.2 使用寿命测试结果分析  53-54
  5.3 添加剂组分、基本理化性质与实际加工性能的关系  54-56
    5.3.1 表面活性剂的影响  54-55
    5.3.2 无机盐的影响  55-56
6 结语  56-58
  6.1 研究工作的主要进展  56-57
  6.2 进一步研究工作的建议  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
附录  63
  附录A:工作液防锈性试验方法和评定级别  63

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 金属切割及设备 > 电弧切割及设备
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