金属基复合材料旋转超声辅助电火花加工技术及机理

发布时间：2021-03-10 12:59

　　金属基复合材料是一种发展前景广阔的新型材料。高硅铝合金是一种典型的金属基复合材料,其硅含量大于17%,具有密度小、热膨胀系数低、热稳定性能好、比刚度和比强度高、耐腐蚀、无毒等优点,广泛应用于汽车制造和航天航空领域。但当高硅铝合金的硅含量不断升高时,其脆性特征就会随之增加,从而导致机械加工性能的大幅度降低,普通机械加工很难达到加工要求。电火花加工是非接触加工,加工中无明显的宏观作用力,适于加工高硅铝合金。旋转超声振动辅助电火花加工是一种复合加工技术,本文以高硅铝合金为加工对象,研究旋转超声-电火花复合加工技术的加工机理。深入研究传统电火花加工理论,分别从放电通道、极间间隙、蚀除物的抛出和极间介质的消电离四个方面进行展开。同时结合超声振动的特性,研究了旋转超声对电火花加工过程中放电通道、极间间隙、介质消电离和加工效率等方面的影响,发现旋转超声对电火花放电情况有明显的改善作用,提高加工效率。基于ANSYS仿真软件对单脉冲电火花加工过程中的温度场进行了仿真。主要研究高硅铝合金的电火花加工过程中,极间电压、放电电流和脉冲宽度对温度场分布的影响规律,结合改进的材料去除率公式分析极间电压、放电电流和... 

【文章来源】：北方工业大学北京市

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１高硅铝合金ＥＤＳ分层图像??

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在耐磨性、耐热性、热膨胀系数小及质量轻等方面都完美符合人们对汽车??性能越来越高的期望。??图１－２电子封装材料?图１－３活塞??高硅铝合金所含有的组织种类与其制备工艺有很大的关系。硅相是高硅铝合??金众多组织中的一种，属于脆硬相。它让对高硅铝合金的加工存在更大的挑战和??困难。??普通的切削加工方法加工高硅铝合金非常困难。首先，粗大的硅结晶体作为??高硅铝合金增强体，好似砂轮一样，以极大的显微硬度作用在加工刀具上，这会??造成刀具的严重磨损。其次，因为铝材较好的延展性和较低的熔点，导致在切削??过程中，会有积屑瘤粘结在刀尖上。一般积屑瘤的尺寸都比较大，这会导致它频??繁的剥落和重生，进一步使刀具的粗糙度大幅增加。此外，铝在空气中快速氧化??生成氧化铝及组织中存在的共晶相和初晶硅都会对刀具产生严重的磨料磨损，这??也是刀具寿命短的主要原因之一［１０］。??金刚石刀具硬度很大


本文编号：3074700