7Cr13Mo钢超声辅助混粉电火花表面改性研究

发布时间：2024-11-10 08:52

　　超声辅助混粉电火花(Ultrasonic assisted Powder mixing Eectrical Discharge Machining,简称US-PMEDM)是在混粉电火花的基础上为工件附加轴向超声振动来提高加工效率的一种复合加工技术。本文从表面微观形貌、表面粗糙度、材料去除率、纳米硬度等角度出发,首先进行了电火花极性效应试验,接着探究了不同混粉种类及其浓度对加工性能的影响,最后对比研究了电火花和超声辅助混粉电火花在不同参数条件下的表面改性效果。主要研究内容及结论如下:(1)根据试验要求设计了具有微调功能的超声振动子(超声换能器和变幅杆总称)装夹装置,同时为避免超声振动系统与混粉电火花系统电回路的干扰,设计并加工出具有绝缘功能的工件夹具,夹具通过螺纹连接的方式固定在超声变幅杆的端面。(2)探讨了普通电火花放电加工时的极性效应对7Cr13Mo钢材表面改性效果的影响,综合分析改性加工后工件的表面微观形貌、粗糙度、材料去除率、纳米硬度以及改性层截面形貌等性能指标,得出正极性加工对7Cr13Mo材料的改性效果更好。(3)设置5个浓度梯度,对比研究了碳化硅和碳化钛粉末在不同浓度条件时对...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的提出
    1.2 课题研究的意义
    1.3 超声电火花复合加工
        1.3.1 工具电极轴向超声振动
        1.3.2 工件电极轴向超声振动
        1.3.3 工件电极水平超声振动
        1.3.4 电火花工作液超声振动
    1.4 混粉电火花复合加工
    1.5 超声辅助混粉电火花复合加工
    1.6 课题主要研究内容
第二章 超声振动辅助混粉电火花加工理论与试验装置设计
    2.1 混粉电火花复合加工理论
        2.1.1 混粉电火花加工机理
        2.1.2 微粉对放电过程的影响规律
    2.2 超声电火花复合加工
        2.2.1 超声振动系统
        2.2.2 超声振动的加工效应
        2.2.3 超声振动对放电过程的影响
        2.2.4 超声振动子装夹装置设计
        2.2.5 工件电极的夹具设计
    2.3 超声辅助混粉电火花表面改性原理
    2.4 表面改性层参数和性能分析设备基础
        2.4.1 表面粗糙度
        2.4.2 表面微观形貌
        2.4.3 材料去除率
        2.4.4 纳米硬度
    2.5 本章小结
第三章 混粉电火花表面改性试验研究
    3.1 试验方案
        3.1.1 工件和工具电极的选择与处理
        3.1.2 加工极性的选择
        3.1.3 搅拌装置
        3.1.4 微粉的初步选择
        3.1.5 试验设计
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 表面微观形貌分析
        3.2.2 表面粗糙度分析
        3.2.3 材料去除率分析
        3.2.4 纳米硬度分析
    3.3 最佳混粉种类及其浓度
    3.4 本章小结
第四章 超声辅助混粉电火花表面改性试验研究
    4.1 前言
    4.2 试验方案
        4.2.1 试验平台的搭建
        4.2.2 试验设计
    4.3 试验结果与讨论
        4.3.1 表面微观形貌分析
        4.3.2 表面粗糙度分析
        4.3.3 材料去除率分析
        4.3.4 纳米硬度分析
    4.4 表面改性参数的优化
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢



本文编号：4011792