本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)超聲輔助微細(xì)電火花加工機(jī)床研制及實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：聚晶金剛石(PCD)是超硬材料中具有良好的減磨耐磨性能的典型代表,其應(yīng)用范圍越來越廣。然而,高硬度的特點(diǎn)決定了其加工難度,傳統(tǒng)的加工方法有一定的局限性。集旋轉(zhuǎn)、超聲振動(dòng)及微細(xì)電火花放電為一體的復(fù)合加工技術(shù)對(duì)超硬材料的加工具有良好的效果且效率較高。對(duì)超聲加工、電火花加工的機(jī)理進(jìn)行了研究,理論驗(yàn)證了在微細(xì)電火花放電加工過程中輔以超聲振動(dòng)對(duì)放電通道、放電間隙等的影響。研究了超聲輔助電火花復(fù)合加工對(duì)材料去除率以及被加工工件表面質(zhì)量的影響,對(duì)超聲電火花復(fù)合加工加入旋轉(zhuǎn)功能后對(duì)加工情況的影響。分析結(jié)果表明：在傳統(tǒng)的微細(xì)電火花加工過程中附加旋轉(zhuǎn)、超聲振動(dòng)功能有助于改善放電間隙,對(duì)排出屑的拋出由促進(jìn)作用,提高表面的加工質(zhì)量。通過論述電火花加工加床的所實(shí)現(xiàn)功能及要求,確定了所設(shè)計(jì)機(jī)床選用的結(jié)構(gòu)形式。對(duì)電火花復(fù)合加工機(jī)床的主軸進(jìn)行了設(shè)計(jì),重點(diǎn)設(shè)計(jì)了超聲振動(dòng)部分。對(duì)超聲變幅桿、立柱進(jìn)行了設(shè)計(jì),通過SolidWorks對(duì)其進(jìn)行了建模,并通過ANSYS分別對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化及穩(wěn)定性分析,對(duì)旋轉(zhuǎn)主軸的回轉(zhuǎn)精度及超聲變幅桿的振動(dòng)幅度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,為可靠設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)�？刂葡到y(tǒng)方面,確定了機(jī)床的總體控制方案,對(duì)機(jī)床的控制界面進(jìn)行了編寫。設(shè)計(jì)了機(jī)床的控制柜,并完成了內(nèi)部布線及元器件的相互通訊方式。實(shí)驗(yàn)研究了聚晶金剛石(PCD)刀具和硬質(zhì)合金刀具在有無微織構(gòu)情況下的切削實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：PCD刀具和硬質(zhì)合金刀具在前刀面置入溝槽微織構(gòu)其切削性能優(yōu)于無微織構(gòu)刀具；在刀具磨損方面,有微織構(gòu)刀具的磨損情況要好于無微織構(gòu)刀具。
【關(guān)鍵詞】：旋轉(zhuǎn)主軸 超聲振動(dòng) 電火花加工 微織構(gòu)刀具
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG661
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題來源、研究意義9
• 1.2 電火花加工概述9-12
• 1.2.1 電火花加工基本原理10
• 1.2.2 電火花加工特點(diǎn)及工藝方法分類10-11
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)電火花加工發(fā)展概況11-12
• 1.3 旋轉(zhuǎn)超聲輔助電火花加工概述12-15
• 1.3.1 超聲加工基本原理及特點(diǎn)12-13
• 1.3.2 超聲加工技術(shù)發(fā)展概況13-14
• 1.3.3 旋轉(zhuǎn)超聲及輔助放電加工概述14-15
• 1.4 旋轉(zhuǎn)超聲輔助微細(xì)電火花加工設(shè)備的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16
• 1.5 基于PC的開放數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)述16-17
• 1.6 旋轉(zhuǎn)超聲輔助微細(xì)電火花加工超硬材料實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.7 本課題研究的主要內(nèi)容18-19
• 第二章 旋轉(zhuǎn)超聲輔助微細(xì)電火花加工機(jī)理研究19-29
• 2.1 超聲波特性19-20
• 2.1.1 超聲波空化效應(yīng)19-20
• 2.1.2 液體介質(zhì)中超聲波的吸收特性20
• 2.2 電火花加工的物理本質(zhì)20-23
• 2.2.1 電火花單次放電及模型及熱蝕階段21-22
• 2.2.2 電火花加工消離拋出階段22
• 2.2.3 影響材料放電腐蝕的因素22-23
• 2.3 旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電火花加工的影響機(jī)理23-28
• 2.3.1 超聲對(duì)放電通道影響機(jī)理23-24
• 2.3.2 超聲對(duì)放電間隙影響機(jī)理24-26
• 2.3.3 超聲對(duì)材料去除率及加工表面質(zhì)量的影響26-28
• 2.4 附加旋轉(zhuǎn)功能對(duì)加工過程的影響28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 旋轉(zhuǎn)超聲輔助微細(xì)電火花加工機(jī)床研制29-46
• 3.1 機(jī)床本體設(shè)計(jì)29-32
• 3.1.1 機(jī)床結(jié)構(gòu)形式的確定29-31
• 3.1.2 機(jī)床工作臺(tái)及各軸參數(shù)31-32
• 3.2 機(jī)床立柱及其模態(tài)分析32-34
• 3.3 旋轉(zhuǎn)超聲主軸設(shè)計(jì)34-36
• 3.3.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)及連接方式34-35
• 3.3.2 旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)部分設(shè)計(jì)35-36
• 3.3.3 旋轉(zhuǎn)主軸精度的實(shí)驗(yàn)測(cè)量36
• 3.4 超聲振動(dòng)變幅桿的研制36-41
• 3.4.1 超聲振動(dòng)變幅桿概述36-37
• 3.4.2 變幅桿的設(shè)計(jì)方法及材料選擇37
• 3.4.3 解析法計(jì)算變幅桿參數(shù)37-39
• 3.4.4 變幅桿的仿真優(yōu)化39-41
• 3.5 超聲振動(dòng)振幅測(cè)量41-42
• 3.6 專用工作液槽及夾具42-43
• 3.7 電極絲夾持頭的設(shè)計(jì)安裝43
• 3.8 機(jī)床檢驗(yàn)及主要參數(shù)43-45
• 3.9 本章小結(jié)45-46
• 第四章 機(jī)床的控制系統(tǒng)46-57
• 4.1 控制系統(tǒng)硬件組成及各功能模塊46-47
• 4.2 各硬件間通訊47-49
• 4.2.1 運(yùn)動(dòng)控制卡概述及通訊方式47-48
• 4.2.2 其他硬件通訊方式及接線方法48-49
• 4.3 控制柜的研制49-53
• 4.3.1 控制柜功能及整體結(jié)構(gòu)49-50
• 4.3.2 元器件安裝及布線規(guī)則50-51
• 4.3.3 脈沖電源設(shè)計(jì)及超聲波電源51-53
• 4.4 電火花加工平臺(tái)驅(qū)動(dòng)策略53-54
• 4.5 機(jī)床的控制界面54-55
• 4.6 Z軸伺服控制55-56
• 4.7 小結(jié)56-57
• 第五章 切削實(shí)驗(yàn)研究57-61
• 5.1 實(shí)驗(yàn)條件57-58
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-60
• 5.2.1 刀具磨損分析58
• 5.2.2 切屑分析58-59
• 5.2.3 被加工件表面質(zhì)量分析59-60
• 5.3 小結(jié)60-61
• 第六章 結(jié)論與展望61-63
• 6.1 主要結(jié)論61
• 6.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 附錄A67-71
• 在學(xué)期間的研究成果71-72
• 致謝72

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王振龍,趙萬生,狄士春,遲關(guān)心;微細(xì)電火花加工技術(shù)的研究進(jìn)展[J];中國(guó)機(jī)械工程;2002年10期

2 李勇,郭e

本文編號(hào)：330902