碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫、耐腐蝕、良好的熱力學(xué)性能等綜合特性,從而被廣泛地應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。采用傳統(tǒng)電火花加工方法加工CFRP時翹起的碳纖維容易引起頻繁地劇烈放電和短路現(xiàn)象,短路引起主軸伺服回退影響加工速度,短路產(chǎn)生的焦耳熱容易讓絕緣樹脂大量汽化影響表面加工質(zhì)量。為了改善采用傳統(tǒng)電火花加工方法加工CFRP時存在的問題,本文對CFRP放電蝕除作用機(jī)理進(jìn)行了相關(guān)實驗研究�；诨旆墼龃蠓烹婇g隙的原理,將混粉電火花加工方法應(yīng)用于CFRP加工,探索研究基于碳納米管混粉工作液的CFRP電火花加工特性。本文搭建了CFRP電火花實驗平臺,包括單脈沖放電實驗平臺和連續(xù)放電加工實驗平臺�；趯嶒炂脚_,首先,進(jìn)行了CFRP放電蝕除作用機(jī)理實驗研究,利用高速攝像機(jī)對單脈沖放電條件下CFRP和304不銹鋼的放電過程進(jìn)行實驗觀測;結(jié)合單脈沖放電條件下的CFRP放電痕大小實驗和連續(xù)放電條件下的CFRP電火花加工實驗,提出且驗證CFRP放電蝕除作用機(jī)理。其次,基于CFRP放電蝕除作用機(jī)理,選擇去離子水作基液對CFRP進(jìn)行了混粉電火花加工基礎(chǔ)實驗研究。為了探索基于碳納米管混粉工作液的CFR... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

重鑄層和表面形貌（固定參數(shù)τon=100μs）

a) 固定參數(shù) τon=20μs b) 固定參數(shù) IP=1A圖 1-3 孔出入口形貌bib 等人（2010）[22]進(jìn)行不同脈寬和峰值電流條件下碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和 工具鋼的對比實驗研究，實驗結(jié)果表明，在大脈寬、小電流條件下碳纖維合材料的加工速度比 SKD11 工具鋼更快；在之前研究工作的基礎(chǔ)之上，他16）[23]分別使用紫銅電極、石墨電極在煤油工作液中研究不同峰值電流、度、脈沖間隔、開路電壓和電極轉(zhuǎn)速對 0°和 90°雙向排布碳纖維增強(qiáng)復(fù)加工速度、電極損耗、極間間隙和表面粗糙度的影響規(guī)律，實驗結(jié)果表明，參數(shù)和電極轉(zhuǎn)速對加工速度、電極損耗、極間間隙和表面粗糙度的影響不所選實驗班參數(shù)范圍內(nèi)分別存在最優(yōu)參數(shù)組合，可以實現(xiàn)加工速度最快，耗最小，極間間隙最小，表面粗糙度最小。此外，石墨電極在加工速度方優(yōu)于紫銅電極；但紫銅電極在表面粗糙度方面表現(xiàn)優(yōu)于石墨電極。icher 等人（2013）[24]使用 RC 脈沖電源和硬質(zhì)合金工具電極（WC+Co）在-Oil 油類工作液中對碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)行微細(xì)電火花加工實驗，研究不頻率（1～250kHz）、脈寬（0.1～50μs）、峰值電流（SEi1-200）和脈沖能量

強(qiáng)復(fù)合材料的加工速度比 SKD11 工具鋼更快；在之前研究工作的基礎(chǔ)之上，（2016）[23]分別使用紫銅電極、石墨電極在煤油工作液中研究不同峰值電流沖寬度、脈沖間隔、開路電壓和電極轉(zhuǎn)速對 0°和 90°雙向排布碳纖維增強(qiáng)材料加工速度、電極損耗、極間間隙和表面粗糙度的影響規(guī)律，實驗結(jié)果表明同電參數(shù)和電極轉(zhuǎn)速對加工速度、電極損耗、極間間隙和表面粗糙度的影響同，在所選實驗班參數(shù)范圍內(nèi)分別存在最優(yōu)參數(shù)組合，可以實現(xiàn)加工速度最快極損耗最小，極間間隙最小，表面粗糙度最小。此外，石墨電極在加工速度表現(xiàn)優(yōu)于紫銅電極；但紫銅電極在表面粗糙度方面表現(xiàn)優(yōu)于石墨電極。Teicher 等人（2013）[24]使用 RC 脈沖電源和硬質(zhì)合金工具電極（WC+Co）-DA-Oil 油類工作液中對碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)行微細(xì)電火花加工實驗，研究脈沖頻率（1～250kHz）、脈寬（0.1～50μs）、峰值電流（SEi1-200）和脈沖能超短脈沖 E13 和 E15、短脈沖 E100 和 E114、長脈沖 E200 和 E365）條件下碳增強(qiáng)復(fù)合材料的放電加工性能，如圖 1-4 所示，實驗結(jié)果表明，中高脈沖能量脈沖電流的參數(shù)組合有利于獲得較優(yōu)良的加工速度與表面加工質(zhì)量；此外，速度和工具電極損耗受開路電壓的大小的影響并不顯著。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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