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在线电解（ELID）专用磨削液的研究及应用

作　者: 武震华
导　师: 任成祖
学　校: 天津大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: ELID 磨削液评价方法 LabVIEW 钝化膜氮化硅电流-质量控制
分类号: TG580.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着科学技术的进步,新型功能陶瓷材料的优异功能日益受到人们的重视,但其难加工性在很大程度上阻碍了它们的推广和应用。ELID加工技术在硬脆材料加工上具有特有的优点,不仅降低了陶瓷材料的加工成本,而且提高了其加工质量。本文围绕ELID专用电解磨削液的研究,提出了比较系统的研究方法和评价方法,为ELID电解磨削液的进一步研究奠定了基础。本文通过静态电化学试验、模拟试验和磨床磨削试验三个阶段对ELID磨削液进行研究。在磨削液的评价方法上,首次提出通过钝化膜厚度、钝化膜的绝缘性、阳极消耗、电流稳定时间和钝化膜的附着力五个方面进行综合评价的方法。在模拟阶段,通过取样装置的设计,利用XL30ESEM型环境扫描电子显微镜对取样块表面钝化膜进行了分析,对钝化膜的表面形貌和化学成份有了更加清晰的了解。利用自行配制的电解磨削液在磨床实际加工阶段,取得了良好的效果,与原有磨削液相比修锐时间减小,平衡电流降低,氮化硅陶瓷磨削粗糙度达到7nm。在氮化硅陶瓷磨削试验的过程中提出电流-质量磨削控制理论,并且通实验进行了初步的验证,为将来实现自动化控制提供了良好的基础。

全文目录

中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章绪论  6-16
  1.1 精密与超精密加工技术  6-9
    1.1.1 国内外发展现状  7
    1.1.2 现代超精密磨削加工技术  7-9
  1.2 磨削液的发展现状和研究内容  9-12
    1.2.1 国内磨削液的发展历史及现状  9-10
    1.2.2 磨削液的分类和组成  10-11
    1.2.3 磨削液的主要研究内容  11-12
  1.3 ELID 磨削及其电解液发展概况  12-14
    1.3.1 ELID 磨削发展概况  12-13
    1.3.2 ELID 电解磨削液发展概况  13-14
  1.4 本文研究背景和主要研究内容  14-16
第二章 ELID 磨削液评价及实验系统  16-29
  2.1 实验硬件系统组成  16-17
  2.2 实验软件组成及采集程序的编写  17-23
    2.2.1 LabVIEW 及DAQ-2010 采样系统介绍  17-20
    2.2.2 LabVIEW 采样及分析程序  20-23
  2.3 磨削液的评价  23-28
    2.3.1 普通磨削液的评价  23-25
    2.3.2 ELID 专用磨削液评价方法  25-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章 ELID 专用电解磨削液静态电化学试验研究  29-42
  3.1 钝化膜的生成机理及影响因素  29-31
    3.1.1 金属钝化机理  29-30
    3.1.2 钝化膜生成的影响因素  30-31
  3.2 静态电化学试验准备  31-34
    3.2.1 实验装置的设计  32-33
    3.2.2 常用水基磨削液成份  33-34
  3.3 单因素静态试验  34-36
  3.4 正交试验  36-37
  3.5 数据处理  37-41
  3.6 小结  41-42
第四章 ELID 磨削模拟试验与实验台设计  42-54
  4.1 ELID 磨削实验台设计  42-46
    4.1.1 切向力调整与测量机构的设计  43-44
    4.1.2 电极和电极间隙调整的设计  44-45
    4.1.3 取样装置的设计  45-46
    4.1.4 实验台  46
  4.2 试验及结果分析  46-52
    4.2.1 传感器的标定  46-47
    4.2.2 实验台电解预修锐试验  47-48
    4.2.3 钝化膜分析  48-51
    4.2.4 实验台模拟磨削试验  51-52
  4.3 本章小结  52-54
第五章氮化硅陶瓷ELID 精密磨削试验  54-64
  5.1 ELID 磨削技术原理  54-57
  5.2 先进陶瓷磨削机理  57-58
  5.3 氮化硅陶瓷ELID 磨削  58-63
    5.3.1 砂轮电解预修锐  59-60
    5.3.2 ELID 磨削过程中的电流分析  60-62
    5.3.3 磨削结果分析  62-63
  5.4 本章小结  63-64
第六章结论及展望  64-66
  6.1 本文的主要结论及创新成果  64-65
  6.2 研究展望  65-66
参考文献  66-70
发表论文和科研情况说明  70-71
附表Ⅰ  71-72
致谢  72

在线电解（ELID）专用磨削液的研究及应用

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