電火花與激光加工表面質(zhì)量比較分析及評定研究.pdf

1、特種加工技術(shù)運(yùn)用區(qū)別于傳統(tǒng)切削加工方法的能量方式進(jìn)行零件的加工，且其具有非接觸式、加工異型腔等優(yōu)點(diǎn)，所以近二十年來特種加工技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，特種加工領(lǐng)域的研究與發(fā)展已經(jīng)成為一個國家機(jī)械制造發(fā)展水平的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。電火花與激光加工兩種特種加工方法在工程各領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，受到了國內(nèi)外研究學(xué)者的普遍關(guān)注。
　　到目前為止，對激光等特種加工技術(shù)的研究主要集中在機(jī)床的研制和生產(chǎn)應(yīng)用方面，基礎(chǔ)理論的研究還一直滯后。電火花、激光加工表

2、面的形貌特征及功能特性與傳統(tǒng)切削加工紋理性表面表現(xiàn)出很大的不同，原有的認(rèn)識和理論已不適合特種加工表面，這嚴(yán)重制約了特種加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。需要對激光加工表面形貌特征進(jìn)行深入的研究，評價總結(jié)出其中的一般規(guī)律，對特種加工零件的使用性能提供一個有效的衡量指標(biāo)，從而提高特種加工的質(zhì)量，為今后制定出科學(xué)合理的表面粗糙度評定參數(shù)體系及有效的測試方法做準(zhǔn)備;同時對選擇設(shè)備或加工方法提供理論依據(jù)，這對提高我國特種加工技術(shù)水平具有重要的學(xué)術(shù)價值和戰(zhàn)略意

3、義，同時具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
　　本文首先分析對比了電火花、激光加工方法的原理和機(jī)理，根據(jù)加工方法的特點(diǎn)采用均勻設(shè)計的方法進(jìn)行試件的設(shè)計與加工，在不影響研究工藝規(guī)律的前提下，極大地減小了試驗的工作量，同時保證了試驗的全面性，使研究結(jié)果更能說明普遍性問題。其次針對電火花加工和激光切割兩種特種加工表面，用掃描電子顯微鏡和金相顯微鏡對其進(jìn)行觀察，總結(jié)了表面凹坑、凸峰及其分布規(guī)律等形貌特征和金相組織特點(diǎn)，為以后的功能研究和建立科

4、學(xué)合理的評定體系提供了理論依據(jù)。然后通過數(shù)值仿真模擬與實際加工測量相互驗證的方式，提出了各向同性表面形貌數(shù)學(xué)模型，較形象地反映出特種加工表面的形貌特征和幾何狀態(tài)，并推導(dǎo)出其微觀結(jié)構(gòu)尺寸和表面評定參數(shù)之間的定量關(guān)系;根據(jù)電火花加工和激光切割表面形貌特征的相似性，建立了激光切割表面三維粗糙度評定參數(shù)體系。最后從顯微硬度、表面應(yīng)力兩個方面對兩種特種加工表面的功能特性做了相關(guān)試驗和分析，得到了兩種表面顯微硬度隨變質(zhì)層深度的變化趨勢，并對電火花加