碳化硅电解砂带制备及微切削刃加工仿真分析

发布时间：2017-05-02 01:07

  本文关键词：碳化硅电解砂带制备及微切削刃加工仿真分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：碳化硅材料凭借其优良的特性在航天航空等前沿科技领域占据了重要的位置,科技的发展进步对碳化硅工件的精度要求却越来越高,工件形状也更加复杂,为满足这些要求,新的加工方法应用而生。本文在电解砂轮磨削的理论基础上,研制新型的电解砂带磨削工具以满足电解磨削加工复杂曲面的要求。选择锂离子电池常用的聚合物电解质作为电解砂带的结合剂,在聚合物电解质中添加无机粒子增加其电导率,通过实验验证聚合物电解质作为电解砂带结合剂的可行性;选择适用于电解磨削的脉冲电源参数,脉冲电源的幅值、频率以及占空比对电解磨削的效果具有决定性的影响;利用ABAQUS仿真软件分析了在切削过程中不同的切削速度、切削深度、刀具前角以及刀具后角等参数对切削力的影响情况。聚合物电解质作为电解砂带的结合剂,克服了金属结合剂形状固定的缺点,能够对复杂的工件面形进行电解磨削,提高切削精度和效率;电解脉冲电源的幅值、频率、占空比在一定范围内可调,调整不同参数的大小,可以调整电解作用的平均强度,比如脉冲占空比越大,则电解强度越大;脉冲占空比越小,电解强度就越弱,这极为方便的实现了电解磨削的可控制性;对碳化硅材料的切削仿真得到的不同参数对切削力的影响情况,对实际切削加工有一定的参考价值。
【关键词】：碳化硅 电解磨削 聚合物电解质 脉冲电源 切削力
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG58
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 课题研究背景和研究目的9-10
• 1.2 碳化硅陶瓷材料传统的超精密加工方法10-14
• 1.3 ELID磨削发展及其技术原理14-17
• 1.3.1 ELID磨削技术的应用和发展14-16
• 1.3.2 ELID磨削技术原理16-17
• 1.4 电解化学砂带磨削技术原理17-19
• 1.5 论文主要研究内容19-21
• 第2章 电解砂带自适应磨抛机床的结构设计21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 电解砂带自适应磨抛机床总体结构21-26
• 2.2.1 磨抛机床阳极结构23
• 2.2.2 磨抛机床阴极结构23-24
• 2.2.3 电解液循环装置24-26
• 2.3 电解电源的选择26-31
• 2.3.1 电源类型的选择26
• 2.3.2 脉冲电解电源26-28
• 2.3.3 脉冲参数的选择28-30
• 2.3.4 电解液的选择30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第3章 电解砂带的制备与性能33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 砂带的制备过程简介33-36
• 3.3 电解砂带结合剂的制备36-46
• 3.3.1 聚合物电解质的概述36-38
• 3.3.2 聚合物电解质的特点38-40
• 3.3.3 聚合物电解质的制备方法及研究进程40-43
• 3.3.3.1 萃取法40
• 3.3.3.2 相转移法40
• 3.3.3.3 直接挥发法40-43
• 3.3.4 聚合物电解质的性能表征43-46
• 3.3.4.1 聚合物电解质的表面形貌43-45
• 3.3.4.2 聚合物电解质的电导率45-46
• 3.4 本章小结46-49
• 第4章 碳化硅表面微切削刃加工过程仿真49-65
• 4.1 引言49
• 4.2 碳化硅材料的本构模型49-51
• 4.3 不同切削参数对切削力的影响51-64
• 4.3.1 不同切削速度的影响51-55
• 4.3.2 不同切削深度的影响55-57
• 4.3.3 不同刀具前角的影响57-61
• 4.3.4 不同刀具后角的影响61-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 结论及展望65-67
• 参考文献67-74
• 科研成果74-75
• 致谢75

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