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《大连理工大学》 2010年
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材料微观结构对电火花微细加工的影响研究

沈飞虎  
【摘要】: 随着产品的微型化和精密化需求的不断增加,微细电火花加工技术在微细加工领域占有一席之地。微细电火花通过热电能量去除材料,工具电极和工件之间不存在宏观作用力,因此可以加工高硬度与高强度的合金材料,它不仅能加工微细孔、微细轴,而且还能加工复杂形状的微三维零件。然而,当工件加工尺度接近材料合金内部晶粒尺寸时,晶粒和晶界不同的热传导率、熔点等热特性对微细电火花加工特性会产生影响,进而影响加工效率和加工精度,本文的研究重点是材料晶粒和晶界对微细电火花加工中材料去除速度、放电间隙以及电极相对损耗率等加工特性的影响。 在对当前微细电火花加工技术和装备详细分析的基础上,参与研制了一套高精度微细电火花加工装置,并开发了一套微细电火花加工控制系统,该控制系统主要由手动模块、接触感知模块、伺服控制模块、主轴旋转模块等组成。 本文首先以铜、镍以及铜镍合金为研究对象,将理论模型与实际加工相结合,深入研究了微细电火花加工中材料去除机理以及材料热特性对加工特性的影响,研究结果表明材料热传导率、熔点等热特性对微细电火花加工特性有较大的影响。 继而,在深入了解合金凝固过程以及内部晶粒和晶界不同热特性的基础上,通过在不同晶粒尺寸的合金材料上选择晶粒和晶界部位进行大量微孔加工并对加工结果进行统计分析,进一步研究了微细电火花加工过程中合金材料晶粒与晶界对加工特性的影响。研究对象分别采用了焊接钛合金和304不锈钢。焊接钛合金中工件厚度小于晶粒平均大小,微孔都只穿过晶粒或穿过晶界,实验表明晶界对加工特性有较大的影响,当微孔通过晶界时,微细电火花加工中材料去除速度、放电间隙相对较小,电极相对损耗率相对较大;而304不锈钢中工件厚度大于晶粒平均大小,微孔内部穿过一个、两个或多个晶界,实验表明加工深度大于晶粒大小时,晶粒和晶界上的加工特性几乎相近。该研究为微细电火花加工的研究奠定了理论基础,为进一步优化加工艺,提高工件加工质量和加工效率提供了依据。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG661

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王丹;硬脆非金属材料微结构微细加工关键技术研究[D];上海交通大学;2011年
【参考文献】
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1 李勇,胡敏,周兆英,郭,严晓敏,邹丽芸,巫仁智;采用蠕动式微进给机构的微细电火花加工装置[J];电加工;1998年02期
2 李雷;谢水生;米绪军;曹建国;;金属微塑性成形中的尺度效应及其数值模拟技术[J];科技导报;2008年01期
3 吴希俊;晶界结构及其对力学性质的影响(Ⅱ)[J];力学进展;1990年02期
4 王先逵,吴丹,刘成颖;精密加工和超精密加工技术综述[J];中国机械工程;1999年05期
5 王振龙,赵万生;微制造系统中的微细电火花加工技术[J];制造技术与机床;2003年09期
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1 王同敏;金属凝固过程微观模拟研究[D];大连理工大学;2000年
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1 张天鹏;微细电火花加工工艺的基础性研究[D];南京航空航天大学;2006年
【共引文献】
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1 曹国洲;王谦;;高强度船用钢板AH36力学性能不合格原因分析[J];兵器材料科学与工程;2009年03期
2 白李国;刘海英;张延玲;缪新德;阮小江;;对22CrMoH连铸坯微观组织及合金元素影响的数值模拟[J];北京科技大学学报;2011年09期
3 喇培清;刘闪光;;Al元素对310S耐热钢组织和力学性能的影响研究[J];材料工程;2009年S1期
4 徐玉松;支海军;李国一;陆敏松;;阳极极化曲线在CuSn合金接触线电解抛光中的应用[J];材料开发与应用;2009年05期
5 李勇,严晓敏,郭,王显军,邹丽芸;微细电火花加工工艺研究[J];电加工;1998年04期
6 袁松梅,赵万生,刘维东;微小型电火花加工装置的最新进展[J];电加工;1998年06期
7 李文卓,赵万生,王振龙,王刚;我国微小型电火花加工装置最新研究与进展[J];电加工与模具;2001年02期
8 于云霞;微细电火花加工技术的最新进展及应用实例[J];电加工与模具;2003年04期
9 蒋凯;汪炜;;激波压力扰动辅助电火花加工高深宽比微细结构方法研究[J];电加工与模具;2005年06期
10 张国春;李文卓;;微驱动电极进给机构的设计[J];电加工与模具;2006年06期
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1 柳瑞清;刘东辉;胡斐斐;刘羽飞;;Si含量对铸态C72500合金的组织及性能影响[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年
2 王金龙;王福明;张炯明;任嵬;龚雅林;;CAFE模型机理研究及应用[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
3 王泽河;刘敏;王会强;么永强;李新领;;Cr12钳舌模具钢断裂失效分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
4 蒋凯;汪炜;刘正埙;;高深宽比微细结构的激波辅助电火花加工方法研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
5 裴景玉;邓容;胡德金;;微细电火花加工的底面轮廓模型及定长补偿方法[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年
6 蒋凯;汪炜;刘正埙;;高深宽比微细结构的激波辅助电火花加工方法研究[A];2005年中国机械工程学会年会第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
7 裴景玉;邓容;胡德金;;微细电火花加工的底面轮廓模型及定长补偿方法[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
8 何文;陈益平;朱富强;;影响高温合金电阻缝焊结合线伸入的若干因素及对策[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
9 吴楠;侯春梅;张涛;李卫军;;T800热喷涂涂层的金相制样方法研究[A];陕西省机械工程学会理化检验分会第九届年会论文集[C];2013年
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1 李瑞迪;金属粉末选择性激光熔化成形的关键基础问题研究[D];华中科技大学;2010年
2 周健;铜箔力学性能的尺寸效应及微拉深成形研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 李立英;ASTM4130钢焊接热影响区组织与性能研究[D];中国石油大学;2011年
4 蒋毅;微小孔电火花加工过程控制系统的研究[D];上海交通大学;2011年
5 王文忠;新型自主研磨作业机器人系统的研究[D];吉林大学;2011年
6 陈志杰;微细电火花加工表面粗糙度评定研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 陈景浒;中高碳合金钢薄板坯连铸连轧新工艺的研究[D];广东工业大学;2011年
8 成红梅;纳米复合陶瓷刀具材料多尺度模拟研究[D];山东大学;2011年
9 张明亮;开放性数控系统关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
10 杨雷;激光微加工系统中若干关键技术的研究[D];郑州大学;2003年
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1 李义辉;超声无磨料内圆抛光声学系统及抛光工艺研究[D];河南理工大学;2010年
2 张颜艳;奥氏体不锈钢组织超声无损评价研究[D];南昌航空大学;2010年
3 班燕;薄壁铜铝管连接界面显微组织及力学性能研究[D];中国海洋大学;2010年
4 查海波;基于深度敏感压痕技术研究镍基超合金疲劳细观力学性能[D];浙江大学;2010年
5 齐爽;压电驱动型数控铣削精密补偿单元结构设计与分析研究[D];吉林大学;2011年
6 谷松伟;AZ31镁合金合金化及外场细晶强韧化机理研究[D];大连理工大学;2011年
7 王安东;汽车车身用新型6000系铝合金板材性能研究[D];大连理工大学;2011年
8 谭威;304、E01不锈钢高温组织演变及其对高温塑性的影响[D];兰州理工大学;2011年
9 廖乃飞;新型碲镍铬合金粉末材料显微组织分析[D];兰州理工大学;2011年
10 雷攀;无压浸渗工艺及热处理制度对B_4C/Al复合材料组织、性能的影响[D];中南大学;2011年
【同被引文献】
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1 陈旭鹏,李勇,周兆英;微小型化学能推进器的研究[J];微纳电子技术;2003年Z1期
2 明平美,胡洋洋,朱健;微细电火花加工MEMS器件技术关键分析[J];微纳电子技术;2005年04期
3 王振龙栾,英艳,赵万生,张晓东;微细电火花加工中的电极在线制作与检测[J];电加工与模具;2000年03期
4 杨晓辉,增泽隆久;采用工件加振方式的微细超声加工特性的研究[J];电加工与模具;2000年03期
5 王振龙 ,孟庆鑫 ,赵万生 ,狄士春;分层去除微细电火花铣削技术的实验研究[J];电加工与模具;2002年04期
6 赵万生,李文卓,王振龙;高精度微细电火花加工系统的研制[J];电加工与模具;2004年01期
7 贾宝贤,王振龙,赵万生;用块电极轴向进给法电火花磨削微细轴[J];电加工与模具;2004年03期
8 邹丽芸,张院春,彭良强,黄军容,伊福廷,张菊芳,韩勇;基于LIGA技术的微细电火花加工优化研究[J];电加工与模具;2004年S1期
9 曹凤国,张勤俭;超声加工技术的研究现状及其发展趋势[J];电加工与模具;2005年S1期
10 郭永丰;白基成;刘海生;刘晋春;毛利尚武;福泽康;;绝缘陶瓷电火花磨削加工的研究[J];电加工与模具;2006年01期
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1 卢学军;贾云海;冯利斌;李建钢;赵占海;;放电参数对PCD表层材料微观结构影响的实验研究[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
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1 明平美;UV-LIGA-微细电火花加工组合制造技术基础研究[D];南京航空航天大学;2006年
2 胡玉景;超声振动—磨削—脉冲放电复合加工技术及其智能控制的研究[D];山东大学;2006年
3 岑继文;新型高效微推进技术研究[D];中国科学技术大学;2008年
4 崔景芝;微细电火花加工的基本规律及其仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 郭锐;基于Linux的微细电火花加工数控系统及其相关关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 李刚;基于直线电机的微细电火花加工系统及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 冯莉;基于灰色理论的金刚石木工刀具电火花磨削工艺参数研究[D];东北林业大学;2008年
8 曾伟梁;微细阵列电极阵列孔的组合电加工关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 禇旭阳;微细电火花集成加工技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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1 冀震晓;钛合金电火花加工脉冲电源的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 李智;单晶金刚石研磨方法与机理的研究[D];大连理工大学;2004年
3 董德生;阵列轴孔的微细超声电火花复合加工技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 孙小兵;微型固体火箭发动机设计与制造关键技术研究[D];上海交通大学;2007年
5 徐超;MEMS固体微推进器的设计与制备[D];国防科学技术大学;2006年
6 何赞;微推进器结构与制作工艺研究[D];南京理工大学;2008年
7 戴立;钛合金小孔电火花加工试验研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 陈默;基于MEMS的4×4微推进阵列制备及性能研究[D];南京理工大学;2010年
9 陶建松;微结构超声复合电加工技术[D];扬州大学;2010年
10 张磊;硬脆材料异形面超声微精加工工艺研究[D];扬州大学;2010年
【二级引证文献】
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1 孔德政;低频振动辅助电火花铣削加工过程仿真研究[D];山东大学;2014年
【二级参考文献】
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1 金俊泽,张永安,曹志强;电磁搅拌自生表面复合材料的组织与性能[J];材料研究学报;1998年04期
2 陈卫德,郑贤淑,金俊泽;糊状区固相内溶质任何程度扩散的传输模型[J];材料研究学报;1996年05期
3 冯晓光,赵万生,栗岩,刘晋春,王征应;电极仿生微进给装置的研究[J];电加工;1997年01期
4 赵万生,韦红雨,刘维东,狄士春;应用线电极磨削法的电火花微孔加工[J];电加工;1997年03期
5 于云霞;微细电火花加工技术的最新进展及应用实例[J];电加工与模具;2003年04期
6 赵万生,李文卓,王振龙;高精度微细电火花加工系统的研制[J];电加工与模具;2004年01期
7 贾宝贤,王振龙,赵万生;用块电极轴向进给法电火花磨削微细轴[J];电加工与模具;2004年03期
8 朱保国,王振龙;微细轴的电加工技术[J];电加工与模具;2005年04期
9 唐勇军,胡富强,王振龙,赵万生;微细电火花加工技术的最新进展[J];电加工与模具;2005年S1期
10 刘正勋,宋小中,张元胜;电火花细微孔加工方法的研究[J];电加工;1994年04期
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3 李勇,王显军,郭,周兆英,严晓敏,胡敏;微细电火花加工关键技术研究[J];清华大学学报(自然科学版);1999年08期
4 李文卓,赵万生,于云霞;微细电火花加工的关键技术分析[J];石油大学学报(自然科学版);2002年03期
5 张勇,王振龙,胡富强,赵万生;微细电火花加工装置的设计与应用[J];微细加工技术;2004年02期
6 张立新;王庆艳;;微细电火花加工用脉冲电源的研究[J];吉林工程技术师范学院学报;2006年03期
7 赵万生,刘维东,韦红雨,宋博岩;多电极直接驱动的微细电火花加工技术[J];电加工与模具;1997年02期
8 王振龙,赵万生,狄士春,迟关心;微细电火花加工技术的研究进展[J];中国机械工程;2002年10期
9 张勇,王振龙,胡富强,贾宝贤,李志勇,赵万生;微细电火花加工中微细电极的制作与检测技术研究[J];制造技术与机床;2004年08期
10 张立新;;微细电火花加工用脉冲电源的研究现状及发展趋势[J];吉林工程技术师范学院学报;2005年06期
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1 迟关心;耿雪松;王玉魁;王振龙;;微细电火花加工模糊抬刀控制系统的设计及实验研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
2 郭美刚;肖鹿;吕忠伟;李剑中;余祖元;;单晶金属不同晶向对微细电火花加工的影响[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
3 付秀琢;张勤河;张亚;张建华;;压电自适应微细电火花加工技术研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
4 王玉魁;费翔;迟关心;王振龙;单德彬;;微冲压模具冲模的微细电火花加工方法[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
5 李勇;李芳;郑云飞;周骋;;微细电火花加工技术的进展状况[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
6 赵万生;王振龙;;微细电火花加工技术的进展[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
7 周林;王宝瑞;;自成型微细电极制备技术研究[A];2005年中国机械工程学会年会第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
8 周林;王宝瑞;;自成型微细电极制备技术研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
9 刘宇;赵福令;王津;;微细电火花加工表面裂纹的研究[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
10 王元刚;吴蒙华;赵福令;王津;刘宇;;微细电火花加工精度控制方法研究[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
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1 付秀琢;压电自适应微细电火花加工技术及机理研究[D];山东大学;2012年
2 张玲瑄;高效微细电火花加工若干关键技术研究[D];大连理工大学;2012年
3 解宝成;微小孔及阵列孔微细电火花加工的若干基础问题研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 王丹;硬脆非金属材料微结构微细加工关键技术研究[D];上海交通大学;2011年
5 王庆祎;多功能微型机床及其加工技术的研究[D];天津大学;2010年
6 周明;微细电火花加工放电状态辨识与预测的理论和方法[D];大连理工大学;2006年
7 郭锐;基于Linux的微细电火花加工数控系统及其相关关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 董颖怀;一种微型涡轮发动机的关键结构及其制造技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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10 明平美;UV-LIGA-微细电火花加工组合制造技术基础研究[D];南京航空航天大学;2006年
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1 王学君;微细电火花加工表面的摩擦学特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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4 包广华;压电自适应微细电火花加工工艺研究[D];山东大学;2011年
5 朱玉杰;压电自适应微细电火花加工系统研究[D];山东大学;2011年
6 王学志;静电感应微细电火花加工放电特性与伺服控制研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 李安超;微细电火花加工伺服运动预测与控制方法研究[D];大连理工大学;2012年
8 郭美刚;材料微结构对微细电火花加工性能影响研究[D];大连理工大学;2012年
9 韩笑;微细电火花加工放电特性的分子动力学仿真软件开发研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
10 田坤;主轴高速旋转下静电感应高效微细电火花加工特性研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
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