短电弧加工机理再研究

论文摘要

短电弧切削技术的成功应用,丰富了特种加工领域的技术种类,它为硬面导电材料的加工提供了一种高效实用的技术手段。然而,由于对其加工机理研究的不足,短电弧切削技术尚未获得大范围的推广应用,尤其在精加工领域受到严重阻碍。为此,本文对短电弧加工机理进行了深入研究,期望能解决短电弧加工过程中的一些问题。本论文对短电弧加工的原理进行了深入的研究,并用实验的方法对所得的一些结论进行了验证,本论文的主要内容有:1、通过研究特种加工技术,找到与短电弧加工类似的几种可以借鉴的特种加工技术研究的方法。最终得到的结论是可以借鉴电火花加工的研究方法进行短电弧加工机理的研究。2、通过研究短电弧放电理论,从理论上得出短电弧放电通道是在一点形成放电通道,然后随着通道温度,通道中离子数的增加,通道的截面积随之扩大。短电弧的放电通道为大截面单通道放电。3、通过高速摄影仪进行实验验证了短电弧放电通道为大截面单通道放电,用这一理论分析研究了短电弧加工中存在的现象。4、通过试验,对短电弧加工表面显微裂纹进行了研究,分析了短电弧加工后工件表面裂纹产生的原因,提出了减少显微裂纹产生的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题来源
• 1.3 课题背景
• 1.4 课题意义
• 1.5 论文的研究主要内容
• 第二章 超硬材料加工的方式
• 2.1 电火花加工技术
• 2.2 线切割加工技术
• 2.3 电解加工技术
• 2.3.1 电解加工的原理
• 2.3.2 电解加工与电抛光相比，主要区别是
• 2.3.3 电解加工与其他加工方法相比较，具有下述优点
• 2.3.4 电解加工的主要缺点和局限性
• 2.3.5 电解加工的应用
• 2.4 高能束加工
• 2.4.1 激光束加工
• 2.4.2 电子束加工
• 2.4.3 离子束加工
• 2.4.4 等离子弧加工
• 2.5 短电弧加工
• 2.6 本章小结
• 第三章 短电弧产生放电的基本原理
• 3.1 电弧的产生和熄灭
• 3.1.1 电弧的产生
• 3.1.2 电弧的熄灭
• 3.2 直流电弧的特性
• 3.3 极间放电的伏安特性与放电形式
• 3.3.1 无光放电
• 3.3.2 辉光放电
• 3.3.3 火花放电
• 3.3.4 弧光放电
• 3.4 短电弧加工过程中电极表面所受的力
• 3.4.1 由静电场所产生的库伦力
• 3.4.2 由静电场所产生的电磁力
• 3.4.3 放电通道的作用力
• 3.4.4 通道周围气泡的作用力
• 3.4.5 工作液的加入压力
• 3.4.6 短电弧放电加工的机理
• 3.5 本章小结
• 第四章 短电弧加工放电过程的研究
• 4.1 用高速摄像机观察放电过程的实验
• 4.1.1 实验设备及试验参数选择
• 4.1.2 实验现象及分析
• 4.1.3 单个电弧放电过程中的参数计算
• 4.2 短电弧放电加工中的基本规律
• 4.2.1 电参数对短电弧加工的的影响
• 4.2.2 非电参数对短电弧加工的影响
• 4.3 分析短电弧加工综合评分的影响主次顺序
• 4.3.1 第一顺序为气体压力
• 4.3.2 第二顺序为进给量
• 4.3.3 第三顺序为相对切削速度
• 4.3.4 第四顺序为液体压力
• 4.4 短电弧加工蚀除微粒
• 4.5 本章小结
• 第五章 短电弧的加工表面裂纹研究
• 5.1 引言
• 5.2 工件表面形貌特征
• 5.2.1 金属的结晶
• 5.2.2 表面变质层
• 5.3 短电弧加工表面显微裂纹的研究
• 5.3.1 显微裂纹产生的原因
• 5.3.2 显微裂纹的形成机理
• 5.3.3 短电弧加工的显微裂纹实验
• 5.4 短电弧加工表面显微裂纹晶像试验结果分析
• 5.4.1 显微裂纹产生的影响因素
• 5.4.2 减少显微裂纹产生的方法
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢