金屬陶瓷材料因其具有優(yōu)異的性能,在航空航天、加工制造、溫度測量、石化工業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。金屬陶瓷的推廣使用,很大程度上取決于其加工技術(shù)的發(fā)展,但由于其高強(qiáng)度、高硬度、易脆性和機(jī)械加工困難等特點(diǎn),嚴(yán)重影響了其在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此,金屬陶瓷的加工技術(shù)難題是目前急需解決的問題,對金屬陶瓷電火花加工技術(shù)進(jìn)行研究具有十分重要的意義。本文在綜述了金屬陶瓷材料和電火花加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,從溫度場仿真分析、工藝試驗(yàn)研究、表面微觀特性分析和工藝參數(shù)優(yōu)化等方面對Ti C/Ni金屬陶瓷電火花加工技術(shù)進(jìn)行了研究。建立碳化鈦顆粒隨機(jī)分布模型,對Ti C/Ni金屬陶瓷電火花加工單脈沖放電溫度場進(jìn)行仿真,研究了峰值電流和脈寬對材料蝕除凹坑尺寸的影響;通過與材料均一分布模型仿真結(jié)果的比較,驗(yàn)證了顆粒隨機(jī)分布模型仿真的有效性;建立基于單脈沖放電溫度場結(jié)果的材料蝕除率和表面粗糙度預(yù)測模型,并通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。進(jìn)行Ti C/Ni金屬陶瓷電火花加工工藝試驗(yàn),研究了正負(fù)極性、峰值電流、脈寬及脈間等加工工藝參數(shù)對工件材料蝕除率、側(cè)面間隙和表面粗糙度的影響規(guī)律;通過對Ti C/Ni金屬陶瓷電火花加工表面形... 

【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)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 電火花加工技術(shù)概述
    1.3 金屬陶瓷材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 金屬陶瓷材料的制備工藝與性能
        1.3.2 金屬陶瓷材料加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 金屬陶瓷和導(dǎo)電陶瓷材料電火花加工研究現(xiàn)狀
    1.4 電火花加工溫度場仿真的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工溫度場仿真研究
    2.1 引言
    2.2 TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工單脈沖放電模型的建立
        2.2.1 仿真中的假設(shè)條件
        2.2.2 物理模型的建立
        2.2.3 顆粒隨機(jī)分布幾何模型的建立與網(wǎng)格劃分
        2.2.4 工件材料物理參數(shù)及相變的處理
        2.2.5 仿真中的材料蝕除假設(shè)
    2.3 TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工單脈沖放電仿真分析
        2.3.1 單脈沖放電能量分析
        2.3.2 單脈沖放電熱源分析
        2.3.3 放電通道半徑計(jì)算
        2.3.4 邊界條件
        2.3.5 單脈沖放電溫度場仿真流程
    2.4 仿真結(jié)果分析
        2.4.1 峰值電流對材料蝕除的影響
        2.4.2 脈寬對材料蝕除的影響
        2.4.3 單脈沖放電材料蝕除分析
        2.4.4 基于溫度場仿真結(jié)果的材料蝕除率建模
        2.4.5 基于溫度場仿真結(jié)果的表面粗糙度建模
    2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        2.5.1 顆粒隨機(jī)分布模型有效性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        2.5.2 電火花加工材料蝕除率的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        2.5.3 電火花加工表面粗糙度的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工工藝試驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)裝置和數(shù)據(jù)測量方法
        3.2.1 試驗(yàn)裝置
        3.2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)測量方法
    3.3 加工工藝參數(shù)對TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工的影響研究
        3.3.1 正負(fù)極性對TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工的影響
        3.3.2 峰值電流對TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工的影響
        3.3.3 脈寬對TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工的影響
        3.3.4 脈間對TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工的影響
        3.3.5 伺服電壓對TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工的影響
        3.3.6 伺服速度對TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工的影響
        3.3.7 加工時間對TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工的影響
        3.3.8 抬刀高度對TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工的影響
    3.4 TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工表面微觀特性分析
        3.4.1 TiC/Ni金屬陶瓷原始表面及成分分析
        3.4.2 TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工表面成分分析
        3.4.3 峰值電流對材料蝕除方式的影響
        3.4.4 脈寬對材料蝕除方式的影響
        3.4.5 加工表面熔化凝固層的分析
        3.4.6 電火花加工表面裂紋分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 TiC/Ni金屬陶瓷電火花加工工藝參數(shù)優(yōu)化研究
    4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.2 信噪比分析
    4.3 單目標(biāo)工藝參數(shù)優(yōu)化分析
        4.3.1 工件材料蝕除率的單目標(biāo)優(yōu)化分析
        4.3.2 側(cè)面間隙的單目標(biāo)優(yōu)化分析
        4.3.3 表面粗糙度的單目標(biāo)優(yōu)化分析
    4.4 多目標(biāo)工藝參數(shù)優(yōu)化分析
        4.4.1 灰關(guān)聯(lián)分析方法
        4.4.2 基于灰關(guān)聯(lián)分析的多目標(biāo)工藝參數(shù)優(yōu)化
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]SiCp/Al復(fù)合材料電火花加工的建模與仿真[D]. 張清芬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3167093