超声电火花磨削加工装置研制与试验研究

发布时间：2023-02-15 20:06

　　硬质合金是一种超硬材料,被广泛应用于机械制造尤其是航空航天、生物医疗仪器、模具制造等领域,由于极高的强度和硬度,对其材料表面进行机械磨削时会对磨削砂轮造成损害且磨削过程中产生大量的热量会导致工件的磨削烧伤及金相组织变化,影响硬质合金的使用性能。而电火花加工技术是靠工具和工件两电极间的脉冲性火花放电去除工件材料的,虽然不受材料强度和硬度等的限制,但其加工效率低且加工后的表面质量较差,不利于硬质合金材料的高效高质量加工。为此提出了超声辅助电火花磨削加工方法,即在电火花加工的基础上引入超声振动和电极旋转运动,强化放电区域工作介质的循环,提高加工效率并改善工件的表面质量。因此研制超声电火花磨削加工装置意义重大。研究内容如下:(1)对超声电火花磨削加工装置进行总体方案设计,包括电控系统和装置结构的方案设计。根据装置结构的设计方案,对装置的传动系统、动力系统等涉及的主要零部件进行选型与校核计算,对超声变幅杆支架及装置整体结构进行设计,绘制装置的三维模型图并进行装配关系的介绍,完成装置的研制工作。(2)研制了一套电火花加工电控系统,该电控系统包括脉冲电源及间隙控制系统两部分。基于脉冲电源的设计要求,...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 超声电火花磨削加工方法
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 超声辅助电火花加工研究现状
        1.3.2 超声辅助电火花加工装置研究现状
    1.4 课题的研究内容与意义
        1.4.1 课题研究意义
        1.4.2 课题研究内容
第二章 超声电火花磨削加工装置方案设计
    2.1 超声电火花磨削加工装置总体构架
    2.2 电火花加工电控系统的方案设计
        2.2.1 电火花加工电控系统设计要求
        2.2.2 脉冲电源设计方案
        2.2.3 间隙控制系统设计方案
    2.3 装置的方案设计
        2.3.1 装置的设计要求
        2.3.2 装置结构的设计方案
    本章小结
第三章 超声电火花磨削加工装置结构设计
    3.1 传动系统
        3.1.1 滚珠丝杠的选型及校核
        3.1.2 轴承和联轴器的选型计算
    3.2 动力系统
        3.2.1 电动机类型的选择
        3.2.2 步进电机的选型及校核
    3.3 装置结构设计
        3.3.1 超声变幅杆支架的设计
        3.3.2 装置的三维模型图
    3.4 装置搭建
    本章小结
第四章 电火花加工电控系统的研制
    4.1 脉冲电源的设计
    4.2 电火花加工间隙状态的检测
        4.2.1 间隙平均电压检测法的应用
        4.2.2 间隙平均电压检测模块的设计
        4.2.3 间隙状态识别模块的设计
    4.3 基于间隙状态检测的单片机通讯
        4.3.1 单片机选型及电路设计
        4.3.2 步进电机驱动器的选型及接线
        4.3.3 单片机与控制系统的连接及其控制
    4.4 电火花加工电控系统的制作
        4.4.1 电路板的制作
        4.4.2 电控系统组装
    4.5 电火花加工电控系统性能测试
    本章小结
第五章 硬质合金材料的加工试验研究
    5.1 单因素试验方案设计
        5.1.1 试验条件
        5.1.2 试验方案
        5.1.3 测试方法
    5.2 不同电极材料对电极损耗的影响
    5.3 工艺参数对硬质合金表面粗糙度的影响
        5.3.1 磨削速度的影响
        5.3.2 电参数的影响
    5.4 工艺参数对硬质合金材料去除率的影响
        5.4.1 磨削速度的影响
        5.4.2 电参数的影响
    本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3743761