面向工程陶瓷的电极引弧微爆炸加工系统开发与加工特性研究

在对工程陶瓷加工技术发展现状和加工原理简要分析的基础上,借鉴电极放电基本理论和高功率 脉冲技术,研制了电极引弧微爆炸加工系统,对该系统核心组件专用脉冲电源的组成和功能进行了详细的 介绍。通过对Si3N4 陶瓷材料的加工实验,确定了主要加工参数的取值范围,并分析了该系统的加工特性,最 后对电极引弧微爆炸加工技术与激光、电火花和等离子等特种加工技术以及传统的金刚石砂轮磨削技术进 行了简要综合的比较。结果表明,电极引弧微爆炸加工技术是一项全新的低成本加工技术,具有非常广阔的 应用前景。     

氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的切削加工性评价

应用模糊综合评判原理, 评价可加工陶瓷材料的切削加工性, 判断材料的切削加工性等级.通过Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷的材料制备、性能测试、模糊综合评判和加工实验, 研究了氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的材料切削加工性.根据模糊数学提出一种可加工陶瓷材料切削加工性的综合评判方法.以陶瓷材料的力学性能参数为因素集, 选择5种切削加工性等级, 根据隶属函数计算模糊矩阵, 通过模糊变换确定出氧化物与稀土磷酸盐复合陶瓷的切削加工性.综合评判结果将所制备的几种Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷材料分为3个切削加工性等级, 材料的切削加工性等级随CePO4含量的增加而提高, 评判结果与钻削实验的材料去除率结果相符.Ce-ZrO2/CePO4复合陶瓷材料的钻削加工表面具有明显的塑性变形加工痕迹.还分析了含LaPO4的其它氧化物复合陶瓷材料的切削加工性等级.材料切削加工性的评价方法建立了材料性能与加工技术之间的关系, 可提供一种新的材料设计方法.     

基于边缘碎裂效应的切割-推挤式加工的机理分析

基于边缘碎裂效应的切割-推挤式加工技术可以采用低于被加工材料硬度的工具实现工程陶瓷等脆性材料的加工.通过高速摄像观察、微观形貌观察等方法研究,材料破碎去除是源于预制裂纹在外加三维拉应力场和自由边缘表面的作用下迅速扩展.通过实时检测车刀表面温度变化,表明新技术加工过程能以较小的能量消耗实现材料去除.通过对比背侧预制缺陷和双侧预制缺陷的挤压破碎特性,揭示了凸缘受挤压的侧表面存在的缺陷对轴向推挤力有减小的重要作用.此外,还通过能量角度揭示了材料去除的破碎规律和机理.