论文部分内容阅读
难加工材料因其高强度、高密度、高熔点和韧性好等特点，被广泛的应用于国防军工、航天航空及民用高新技术领域中，但其精密超精密加工十分困难。被CIRP评为“21世纪的超精密加工技术”的ELID磨削技术，以其效率高、精度高、表面质量好、加工装置简单及加工材料适应性广等特点，被广泛应用于解决难加工材料的精密超精密加工的难题，并且取得了良好的效果。对已有难加工材料ELID镜面磨削经验进行归纳总结，建立基于难加工材料的ELID磨削加工工艺参数专家系统，进一步开发ELID研磨工艺系统和设备，对于提升难加工材料的精密超精密加工水平具有重要的意义。本文针对渗碳处理后的冷轧钢、KDP晶体、氧化铝陶瓷三种难加工材料进行精密镜面ELID磨削实验研究，探索出适合该类材料加工特点的精密镜面ELID磨削加工工艺；在此基础上，基于我研究室多年从事ELID精密镜面加工的经验，开发了一套ELID磨削难加工材料加工工艺参数专家系统；通过对氧化铝陶瓷ELID精密研磨工艺技术的研究，设计开发了一台ELID研磨机，本文主要包括以下方面内容：（1）采用ELID磨削技术，对渗碳处理的冷轧钢、KDP晶体材料、氧化铝陶瓷片进行精密镜面磨削加工，分别获得粗糙度Ra=6～8nm、Ra=9nm、Ra=9nm的高质量的加工表面；（2）总结优化出适合上述3种难加工材料的ELID精密镜面加工工艺参数，探索适合该类难加工材料的塑性磨削条件，结合前人所做的各种大量难加工材料ELID精密镜面磨削经验，建立难加工材料精密镜面磨削加工工艺参数数据库；（3）利用Visual Basic软件进行界面设计，以Access实现数据库的管理和维护，利用混合推理原则，建立ELID磨削加工工艺参数专家系统，实现对难加工材料的ELID磨削加工工艺参数的预测；（4）利用ELID磨削原理，对氧化铝陶瓷进行精密研磨加工实验研究，摸索出一套适合氧化铝陶瓷加工的ELID精密研磨工艺；（5）以上述氧化铝ELID精密研磨工艺技术和ELID磨削加工技术为基础，设计开发出一台ELID研磨机，并利用该研磨机对氧化铝陶瓷片进行研磨加工，获得表面粗糙度Ra=20nm加工表面，使氧化铝陶瓷加工效率提高60%。