熱絲化學(xué)氣相沉積（Hot Filament Chemical Vapor Deposition,HFCVD）法在特種切削刀具上沉積金剛石涂層有增強(qiáng)刀具耐磨損性能、延長刀具切削壽命和改善工件表面切削質(zhì)量的優(yōu)勢。HFCVD法沉積金剛石涂層具有沉積設(shè)備簡單、沉積參數(shù)容易控制、沉積過程不受基體形狀控制、可以大面積區(qū)域沉積等優(yōu)點(diǎn)。本文致力于大批量特種復(fù)雜形狀刀具的HFCVD金剛石涂層制備過程的關(guān)鍵技術(shù)研究,所研究的兩種特種刀具分別為微細(xì)刀具和長刃刀具。首先,針對(duì)傳統(tǒng)HFCVD沉積設(shè)備存在的不足,為了提升特種刀具涂層沉積質(zhì)量,采用虛擬儀器技術(shù)開發(fā)出新型金剛石沉積設(shè)備控制系統(tǒng)。在特種刀具的大批量CVD金剛石涂層制備中,基體表面的溫度場分布均勻性對(duì)涂層質(zhì)量好壞起著關(guān)鍵作用,本文采用CFD仿真方法,分析CVD沉積參數(shù)對(duì)大批量特種刀具溫度場均勻性的影響。最后進(jìn)行特種涂層刀具的制備、性能表征和切削性能研究,以驗(yàn)證金剛石涂層在提升刀具壽命、提高加工性能和質(zhì)量等方面的優(yōu)越性。主要的完成工作可概括如下:1.基于虛擬儀器技術(shù)的HFCVD沉積控制系統(tǒng)的研制。針對(duì)于現(xiàn)有低壓電器控制系統(tǒng)的缺陷,采用虛擬儀器工具,針對(duì)涂層... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于Lab VIEW的HFCVD涂層沉積設(shè)備控制系統(tǒng)研究
        1.3.2 HFCVD法沉積金剛石涂層的溫度場仿真研究
        1.3.3 金剛石涂層特種復(fù)雜形狀刀具制備與應(yīng)用研究
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 基于LABVIEW的HFCVD涂層沉積設(shè)備控制系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 自動(dòng)化HFCVD沉積設(shè)備系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案
        2.2.1 當(dāng)前沉積設(shè)備現(xiàn)狀分析
        2.2.2 控制參數(shù)
        2.2.3 整體控制流程設(shè)計(jì)
        2.2.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        2.2.5 儀器控制系統(tǒng)
    2.3 基于LABVIEW的HFCVD沉積控制系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案
        2.3.1 氣體流量控制
        2.3.2 溫度與功率控制
        2.3.3 氣體壓力與閥門控制
        2.3.4 整體系統(tǒng)架構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 特種刀具涂層制備仿真模型建立及測溫驗(yàn)證
    3.1 引言
    3.2 基于GAMBIT和FLUENT的特種刀具涂層沉積仿真模型建立
        3.2.1 三維仿真模型建立
        3.2.2 仿真模型簡化
        3.2.3 邊界條件與材料參數(shù)
        3.2.4 仿真計(jì)算流程
    3.3 測溫驗(yàn)證試驗(yàn)
        3.3.1 HFCVD沉積裝置測溫方法概述
        3.3.2 大批量微細(xì)刀具測溫對(duì)比試驗(yàn)
        3.3.3 單排長刃刀具測溫對(duì)比試驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 批量化微細(xì)刀具 HFCVD 涂層制備溫度場仿真與試驗(yàn)分析
    4.1 引言
    4.2 批量化微細(xì)刀具HFCVD涂層制備的溫度場仿真研究
    4.3 微細(xì)刀具HFCVD涂層制備試驗(yàn)與性能表征
        4.3.1 微細(xì)刀具預(yù)處理工藝
        4.3.2 沉積試驗(yàn)過程
        4.3.3 性能表征結(jié)果分析
    4.4 微細(xì)涂層刀具切削性能試驗(yàn)研究
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)方法
        4.4.2 刀具磨損分析
        4.4.3 切削力分析
        4.4.4 鉆孔質(zhì)量分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 批量化長刃刀具 HFCVD 涂層制備溫度場仿真與試驗(yàn)分析
    5.1 引言
    5.2 批量化長刃刀具HFCVD涂層制備的溫度場仿真研究
        5.2.1 仿真參數(shù)設(shè)計(jì)
        5.2.2 仿真結(jié)果分析
    5.3 長刃刀具HFCVD涂層制備試驗(yàn)與性能表征
        5.3.1 長刃刀具預(yù)處理工藝
        5.3.2 沉積試驗(yàn)過程
        5.3.3 性能表征結(jié)果分析
    5.4 長刃涂層刀具切削性能試驗(yàn)研究
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)方法
        5.4.2 刀具磨損分析
        5.4.3 切削力分析
        5.4.4 鉆孔質(zhì)量分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要研究工作與結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 下一步研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
攻讀碩士期間獲得獎(jiǎng)勵(lì)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于虛擬儀器的真空計(jì)電參數(shù)檢定系統(tǒng)[J]. 賈軍偉,張書鋒,王歡,李彤,田虎林.  宇航計(jì)測技術(shù). 2014(03)
[2]基于LabVIEW的液壓與氣壓測控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)[J]. 盧泳鵬,張日紅,李明輝,陳少杰.  液壓與氣動(dòng). 2014(03)
[3]硬質(zhì)合金PCB微銑的磨損性能研究[J]. 謝屹峰.  現(xiàn)代機(jī)械. 2011(04)
[4]基于USB接口與LabVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 周青云,王建勛.  實(shí)驗(yàn)室研究與探索. 2011(08)
[5]基于LabVIEW的氣體流量分析儀的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 隋秀梅.  中國制造業(yè)信息化. 2011(11)
[6]基于LabVIEW的兩種有功功率算法的比較與實(shí)現(xiàn)[J]. 吳小華,蔣龑,雷濤,姚文利.  機(jī)械與電子. 2011(04)
[7]硬質(zhì)合金鉆頭鉆削碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料工藝[J]. 李桂玉,李劍峰,孫杰,李衛(wèi)東.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2010(06)
[8]基于LabVIEW的流量測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 徐磊,翟文濤,嚴(yán)利民,石明江.  儀器儀表用戶. 2010(05)
[9]基于LabVIEW的高精度氣壓儀[J]. 朱勁野,佟首峰,祁海軍.  儀器儀表用戶. 2010(03)
[10]碳纖維復(fù)合材料高質(zhì)量制孔工藝[J]. 魏威,韋紅金.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(S1)

碩士論文
[1]高韌性彩色氧化鋯陶瓷的制備及性能研究[D]. 劉麗菲.吉林大學(xué) 2009
[2]熱絲化學(xué)氣相法合成金剛石的溫度場仿真及試驗(yàn)研究[D]. 左偉.上海交通大學(xué) 2008
[3]EACVD金剛石膜設(shè)備的控制技術(shù)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱胤.南京航空航天大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3305115