金属基超硬砂轮电火花修整实验研究

发布时间：2017-08-30 12:02

  本文关键词：金属基超硬砂轮电火花修整实验研究

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【摘要】：金属基超硬磨料砂轮(金刚石和CBN)在磨削工件的过程中会产生砂轮磨粒钝化,砂轮结合剂堵塞等影响砂轮正常使用的问题,需要对其进行修整,以获得更好的使用效果。普通修整方法对金属结合剂砂轮的修整很困难,本课题所研究的是在电加工技术基础上,在气介质下对金刚石砂轮进行电火花修整。使用气体作为工作介质,取代了传统的液体,从而减少了对其依赖性并且降低了因液体受热分解对周围环境的危害。本文采用CNC数控离线砂轮修整系统,选取铜钨合金材料的盘状电极,搭建实验平台,改进实验装置。通过监测砂轮与电极间不同参数下的临界放电间隙,验证在现有实验设备下,电火花修整金刚石砂轮实验研究为否为非接触式放电。随后针对加工电压、加工电流、脉冲宽度、脉冲间隔等电参数进行对比实验,在不同电参数组合下修整金刚石砂轮,对比放电间隙的变化,修整前后砂轮质量的变化以及砂轮表面形貌的变化,通过一系列实验总结出电参数对电火花修整金刚石砂轮影响的规律。
【关键词】：电火花修整 铜钨合金 放电间隙 电参数 修整效率
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG743;TG661
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 课题研究背景及意义7-8
• 1.2 电火花修整金刚石砂轮技术研究综述8-10
• 1.2.1 在线电火花砂轮修整技术(IEDD)8-9
• 1.2.2 接触式放电修整技术(ECDD)9-10
• 1.2.3 丝电极放电修整技术(WEDD)10
• 1.2.4 机械辅助电火花修整技术10
• 1.3 国内外研究现状和发展趋势10-12
• 1.3.1 国外研究现状11
• 1.3.2 国内研究现状11-12
• 1.3.3 发展趋势12
• 1.4 论文研究主要目的和内容12-14
• 1.4.1 研究目的12
• 1.4.2 研究内容12-14
• 2 电火花修整技术14-21
• 2.1 电火花修整技术基本原理14-15
• 2.1.1 电火花放电状态的分类14-15
• 2.2 放电修整金刚石砂轮的材料去除机理15-17
• 2.2.1 放电介质击穿和放电通道形成15-16
• 2.2.2 介质击穿后放电通道中的热能量传递16
• 2.2.3 间隙介质的消电离16-17
• 2.3 影响电火花修整精度的因素17-20
• 2.3.1 极性效应17
• 2.3.2 工作介质17
• 2.3.3 砂轮跳动量17-18
• 2.3.4 电源脉冲周期18-19
• 2.3.5 面积效应19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 3 电火花修整金刚石砂轮实验方案设计21-36
• 3.1 设计实验设备21
• 3.2 实验设备21-28
• 3.2.1 砂轮修整系统21-23
• 3.2.2 脉冲电源23-24
• 3.2.3 采样电阻24-25
• 3.2.4 示波器25
• 3.2.5 电子分析天平25-26
• 3.2.6 电热鼓风干燥箱26-27
• 3.2.7 工业相机27-28
• 3.3 超硬磨料砂轮28-30
• 3.3.1 粒度选用28
• 3.3.2 砂轮结合剂28
• 3.3.3 浓度选用28-29
• 3.3.4 本实验选用金刚石砂轮29-30
• 3.4 工具电极及其辅助工件设计30-35
• 3.4.1 工具电极30
• 3.4.2 盘状电极的设计30-31
• 3.4.3 铜钨电极绝缘垫31-32
• 3.4.4 铜钨电极导电铜环32-33
• 3.4.5 电刷与电刷绝缘块33-34
• 3.4.6 电主轴冷却系统34-35
• 3.5 本章小结35-36
• 4 验证电火花修整放电方式36-40
• 4.1 实验方案36
• 4.2 实验步骤36-38
• 4.3 实验结论38-39
• 4.4 本章小结39-40
• 5 电火花修整金刚石砂轮实验研究40-52
• 5.1 电参数对放电间隙的影响40-43
• 5.1.1 加工电压对放电间隙的影响40-41
• 5.1.2 加工电流对放电间隙的影响41-42
• 5.1.3 脉冲宽度对放电间隙的影响42-43
• 5.2 电参数对砂轮修整效率的影响43-45
• 5.2.1 加工电压对修整效率的影响43-44
• 5.2.2 加工电流对修整效率的影响44-45
• 5.2.3 脉冲宽度对修整效率的影响45
• 5.3 电参数对砂轮表面形貌的影响45-51
• 5.3.1 加工电压对砂轮表面形貌的影响46-47
• 5.3.2 加工电流对砂轮表面形貌的影响47-49
• 5.3.3 脉冲宽度对砂轮表面形貌的影响49-51
• 5.4 本章小结51-52
• 6 结论与展望52-55
• 6.1 结论52
• 6.2 展望52-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-61

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本文编号：759167