本文關(guān)鍵詞：碳化硅反射鏡安裝面電火花平動加工工藝及試驗研究

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【摘要】：碳化硅(SiC)材料由于具有低熱膨脹系數(shù)、高強度等顯著特點,受到了越來越多的重視。但由于其高硬脆性,傳統(tǒng)機械方法周期長、成本高,本文提出了一種加工碳化硅反射鏡安裝面的電火花平動加工方法,研究了材料去除機理,通過工藝即試驗研究,驗證了該方法的可行性。本文的主要內(nèi)容如下:1.利用有限元仿真軟件ANSYS對電火花平動加工的溫度場和流場進行了仿真,探究脈沖寬度、峰值電流以及不同沖液方式對電火花加工溫度場和流場的影響規(guī)律。仿真結(jié)果表明,隨著脈沖寬度和峰值電流的增大時,蝕除效率相應(yīng)提高,表面粗糙度也隨之增大;此外,內(nèi)部沖液的加工穩(wěn)定性要優(yōu)于側(cè)面沖液。2.設(shè)計了電火花平動加工石墨電極,采用內(nèi)部沖液和微動進給方式,搭建了電火花平動加工試驗系統(tǒng)。3.設(shè)計了單因素試驗和正交試驗,研究了各工藝參數(shù)對電火花平動加工材料去除率和表面粗糙度的影響規(guī)律,并在大口徑(安裝面直徑1.23米)碳化硅反射鏡安裝面上進行試驗,證明了碳化硅材料大平面的電火花平動加工可行性。
【關(guān)鍵詞】：電火花平動加工 碳化硅反射鏡 有限元仿真 試驗平臺搭建 驗證性試驗
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG661
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 注釋表9-10
• 縮略詞10-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 選題背景11-12
• 1.2 碳化硅反射鏡的傳統(tǒng)加工工藝12-14
• 1.2.1 碳化硅反射鏡毛坯的制備工藝12
• 1.2.2 碳化硅材料反射鏡結(jié)構(gòu)的輕量化12-13
• 1.2.3 碳化硅光學鏡面?zhèn)鹘y(tǒng)加工方式13-14
• 1.3 電火花加工工藝的原理14-15
• 1.4 電火花加工工藝及最新進展15-17
• 1.4.1 電火花加工工藝15-16
• 1.4.2 電火花工藝的最新進展16-17
• 1.5 本課題主要研究內(nèi)容及意義17-19
• 第二章 電火花平動加工工藝放電機理研究19-34
• 2.1 脈沖放電中碳化硅材料的去除機制19-21
• 2.2 電火花平動溫度場仿真分析21-29
• 2.2.1 有限元法21-22
• 2.2.2 電火花放電能量22-24
• 2.2.3 放電通道半徑24
• 2.2.4 放電加工熱流密度載荷24-25
• 2.2.5 數(shù)學模型25
• 2.2.6 熱分析邊界條件25-26
• 2.2.7 溫度場有限元分析26-29
• 2.3 電火花平動流場仿真分析29-33
• 2.3.1 建立工作液流場模型30
• 2.3.2 建立有限元流場仿真模型30-32
• 2.3.3 流場仿真結(jié)果及分析32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 高速流場下電火花平動加工試驗系統(tǒng)的建立34-46
• 3.1 試驗系統(tǒng)綜述34-35
• 3.2 電火花線切割機床35-36
• 3.2.1 數(shù)控電火花線切割機床35
• 3.2.2 試驗用大型線切割機床的基本技術(shù)參數(shù)35-36
• 3.3 電極的設(shè)計36-37
• 3.3.1 電極材料的選擇36
• 3.3.2 電極形式的設(shè)計36-37
• 3.4 進給系統(tǒng)37-41
• 3.4.1 電極微進給系統(tǒng)38
• 3.4.2 線切割XY兩個方向的相對運動以及平動38-39
• 3.4.3 線切割XY兩個方向的相對運動以及平動的編程實現(xiàn)39-40
• 3.4.4 大口徑碳化硅反射鏡的加工策略40-41
• 3.5 沖液系統(tǒng)41-42
• 3.5.1 電火花工作液的選擇41
• 3.5.2 電火花沖液方式的選擇41-42
• 3.6 脈沖電源42
• 3.7 檢測及其它裝置42-44
• 3.8 本章小結(jié)44-46
• 第四章 高速流場下電火花平動加工試驗及分析46-63
• 4.1 電火花平動加工試驗原理的試驗驗證46-48
• 4.2 電參數(shù)及沖液流量對電火花平動加工材料去除率的影響48-53
• 4.2.1 電參數(shù)對電火花平動加工材料去除率影響規(guī)律試驗方案49-53
• 4.2.2 工作液流量對電火花平動材料去除率影響規(guī)律試驗方案53
• 4.3 電參數(shù)和平動速度對電火花平動加工表面質(zhì)量的影響53-56
• 4.3.1 電參數(shù)對電火花平動加工表面質(zhì)量的影響試驗方案53-56
• 4.3.2 平動速度對電火花平動加工表面質(zhì)量影響規(guī)律試驗方案56
• 4.4 大口徑碳化硅反射鏡的平面磨削試驗56-62
• 4.4.1 試驗前準備57-58
• 4.4.2 反射鏡加工過程58-61
• 4.4.3 反射鏡加工效果61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-66
• 5.1 論文完成的工作總結(jié)63-64
• 5.2 后續(xù)工作展望64-66
• 參考文獻66-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文72

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本文編號：1060313