硬质合金微钻头的电解抛光加工机理及工艺研究

发布时间：2020-08-12 23:41

【摘要】：电解抛光技术是通过电化学方法对金属进行表面精密加工的方法。本论文以硬质合金微钻头试样为研究对象,采用试验研究与理论分析相结合的方法,对电解抛光后的硬质合金微钻头的表面形貌、微观组织、耐磨性及耐蚀性能进行系统研究,采用正交试验方法对电解抛光硬质合金微钻的工艺参数进行分析,并利用RBF神经网络模型对硬质合金微钻的表面粗糙度进行预测研究,研究电流密度、极间距以及抛光时间对硬质合金试样表面粗糙度、残余应力以及表面粗糙度的影响。通过摩擦磨损试验发现,随着电流密度的增加,合金试样表面粗糙度逐渐下降,当电流密度为8 A/dm~2,极间距为20 mm,抛光时间为120 s时,硬质合金微钻表面粗糙度达到最小值0.28。且经正交试验极差分析可知,工艺参数对硬质合金微钻抛光后表面粗糙度影响大小顺序为电流密度时间极间距。通过残余应力测试可知,随着电流密度的增加,硬质合金微钻的残余应力先减小后增加,当电流密度为8 A/dm~2,极间距为20 mm,抛光时间为120 s时,时,残余应力值为最小值-238 MPa;通过正交试验可知,工艺参数对残余应力影响大小顺序为:极间距电流密度时间。通过腐蚀速率测试可知,随着电流密度逐渐增加,硬质合金腐蚀速率先减小后增加,当电流密度为8 A/dm~2,极间距为20 mm,抛光时间为120 s时,,硬质合金腐蚀速率达到最小值581 mm/a。通过正交试验可知,工艺参数对残余应力影响大小顺序为:电流密度时间极间距。经SEM分析,当电流密度8 A/dm~2,极间距20 mm,抛光时间120 s时,抛光效果显著改善,增加了硬质合金微钻耐磨性能。且当电流密度8 A/dm~2,极间距20 mm,抛光时间120 s时,硬质合金微钻经腐蚀后表面的腐蚀产物较少,表面较为平整。经AFM分析,当电流密度8 A/dm~2,极间距20 mm,抛光时间120 s时,硬质合金表面颗粒粒径较小,并均匀分布于表面。经TEM分析,当电流密度8 A/dm~2,极间距20 mm,抛光时间120 s时,硬质合金微钻头抛光后显微组织较为均匀,孔隙较少,结构较为紧密。将RBF神经网络与硬质合金微钻制备工艺相结合,建立了RBF神经网络预测模型。通过RBF神经模型对硬质合金微钻抛光后表面粗糙度数据的训练,验证最后5组试验数据得出,硬质合金微钻抛光后表面粗糙度最小误差为3.23%,说明RBF神经网络可以较好的预测电解抛光后硬质合金微钻的表面粗糙度。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG175
【图文】：

整体框架,论文,极间距,电流密度

、凹进处于电解液之间的电极电位达到平容化学抛光机理，对电化学抛光方法的近期发质合金微钻头的工况进行分析，并讨论了，探讨了抛光时间、电流密度以及极间距对、电流密度以及极间距设计了 3 因素，4 水详细的研究。网络对抛光后试件的表面粗糙度进行预测如图 1.1 所示。

微钻头,硬质合金,正视图

表面分析和磨粒分析两个方面。本章将通过硬质分析，探寻到了硬质合金微钻头与树脂间的粘质合金与金属铜及树脂之间的腐蚀，随后用扫描否产生变化，并以此来判断硬质合金微钻头在磨后，对硬质合金微钻头和印刷电路板进行钻孔式与硬质合金微钻头表面的滑动摩擦过程，并探趋势；最后，通过钻孔式摩擦磨损试验找出摩擦，并观察和分析在不同条件下的微钻头表面形路板材料为六层覆铜压合板。微钻头型号如表，材质为硬质合金。表 2-1 硬质合金微钻头型号质量切削直径柄部直径有用长度 0.003kg 0.1 mm 3.175 mm 1.8 mm

微钻头,硬质合金,俯视图,横刃

图 2.2 硬质合金微钻头俯视图工作部分包括两部分，其一为切削部分削刃和横刃；其二为导向部分，其作用夹持部分，可以传递扭矩；位于柄部与工作部分之间，主要起过渡

【参考文献】