介质氧化特性对钛合金电火花加工电极损耗的影响研究

研究了工作介质的氧化特性对钛合金电火花加工电极绝对损耗、相对损耗率及电极表面微观形貌的影响规律。结果表明,具有氧化特性的工作介质可在加工过程中使电极氧化,并在电极表面形成一层氧化保护膜,减小带电粒子对基体的轰击,从而降低电极绝对损耗;介质的氧化特性也会对钛合金电火花加工效率和排屑产生影响,使电极相对损耗率呈先减小、后增长、再趋于稳定的趋势;极间氧气增多能增大放电爆炸力,使电极表面微裂纹和气孔数量增多;工作介质存在一个最佳氧化性能,可使钛合金加工的电极损耗达到最佳状态。     

分层厚度对微细电火花铣削加工模具及热压制品表面粗糙度的影响

分层厚度直接影响微细电火花铣削加工的加工效率及表面粗糙度。为了合理规划微细电火花铣削加工的分层厚度,提高加工效率,研究了分层厚度对微细电火花加工的模具型腔及相应热压成形制品表面粗糙度的影响,同时分析了热压成形制品表面与微模具型腔表面之间的关系,以及热压前、后微模具型腔表面轮廓的变化。结果表明:当电极轨迹重叠率一定时,模具型腔底面的表面粗糙度值随着分层厚度的增加而增大;分层厚度对型腔侧壁表面粗糙度无明显影响;热压制品表面轮廓算术平均偏差小于模具型腔表面轮廓算术平均偏差;热压后的模具表面轮廓发生了变化,表面粗糙度值Ra和峰高Rpk减小,峰谷Rvk增大。     

模具钢Crl2电火花线切割加工工艺试验研究

研究了模具钢Crl2在电火花线切割加工中的脉冲宽度、开路电压、走丝速度及工作介质压力等参数对加工速度和表面粗糙度的影响。实验表明：随着脉冲宽度、开路电压、走丝速度及工作介质压力的增加,加工速度都随之增加;随着脉冲宽度、开路电压、走丝速度的增加,工件表面粗糙度值也随之增加,而工作介质压力的增加则能改善表面粗糙度。根据加工速度和表面粗糙度随切削参数的变化作了回归分析,为电火花线切割加工提供了可借鉴的经验公式。     

模具钢Cr12电火花线切割加工工艺试验研究

研究了模具钢Cr12在电火花线切割加工中的脉冲宽度、开路电压、走丝速度及工作介质压力等参数对加工速度和表面粗糙度的影响。实验表明:随着脉冲宽度、开路电压、走丝速度及工作介质压力的增加,加工速度都随之增加;随着脉冲宽度、开路电压、走丝速度的增加,工件表面粗糙度值也随之增加,而工作介质压力的增加则能改善表面粗糙度。根据加工速度和表面粗糙度随切削参数的变化作了回归分析,为电火花线切割加工提供了可借鉴的经验公式。     

压电自适应微细电火花加工电极损耗率实验研究

针对电火花加工技术的特点,开发、研制了新型的压电自适应微细电火花加工装置,分析了该装置的加工原理.该装置有别于常规的微型电火花加工装置,可实现放电间隙与放电状态的自适应调节,促进排屑,能有效控制提弧及短路现象的出现,并能实现短路自消除,从而大幅度提高加工效率.通过大量实验,分析了各参数对电极相对损耗率的影响.实验结果表明:电极相对损耗率随开路电压和电容值的增大而增大,限流电阻R1和R2对电极相对损耗率有一定的影响.     

TC4钛合金混粉电火花表面改性研究

目的通过混粉电火花加工方法,分别使用紫铜和石墨作为工具电极,获得综合性能较好的TC4钛合金表面。方法利用手持式TR200粗糙度仪对工件表面的粗糙度进行测量,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪对工件组织形貌和物相结构进行分析,用FM800型显微硬度计对工件表面进行显微硬度测量。结果在相同电参数下,紫铜电极加工的工件较石墨电极加工的工件表面粗糙度要低,硬度也相对低。当I=4.5A、tON=30?s时,紫铜电极加工的工件表面平均粗糙度值Ra=2.223?m,表面硬度约为600HV;石墨电极加工的工件表面平均粗糙度值Ra=2.796?m,表面硬度约为700HV。当I=9 A、tON=30?s时,紫铜电极加工的工件表面平均粗糙度值Ra=2.748?m,表面硬度约为650HV;石墨电极加工的工件表面平均粗糙度值Ra=3.705?m,表面硬度约为750HV。结论在不同电极条件下混粉电火花加工后,TC4钛合金工件表面都达到了强化的效果。     

成对电极法电解光亮加工

<正> 电火花线切割和电火花成型加工所得的表面粗糙度往往很难满足模具的技术要求。尽管日本的若干厂商已能制造出加工表面最低粗糙度接近Ra0.1μm的电火花线切割机和Ra0.05μm的电火花成型加工机但是为了获得这样低的加工表面粗糙度,其加工效率由于要用十分微小的放电能量加工而大大降低,况且在大面积成型加工时还难以实现。再者,其加工表面还难免存在微细裂纹和变质层,影响模具的使用寿命。至于像塑料模具等所要求的表面光泽则更难以实现。因此人们     

工艺参数对电火花电弧高效复合加工性能的影响研究

电火花电弧复合加工解决了电火花加工效率低的问题,与电火花加工相比,其加工效率提高了数倍,针对某些材料,其加工效率甚至超过了传统机械加工,但也存在自动化程度低、电极损耗严重等缺陷。利用电火花电弧复合加工技术进行了大量实验,并以此为基础,分析了不同加工参数下的工件性能,得到在不同峰值电流、脉宽、电极主轴转速等参数下的工件加工效率、表面粗糙度及相对电极损耗率的变化规律,以期得出针对不同加工目的的最优工作参数。     

单晶碳化硅的电磁场励磁大抛光模磁流变抛光

目的 研发一种高精高效单晶碳化硅表面抛光技术。方法 采用电磁场励磁的大抛光模磁流变抛光方法加工单晶碳化硅,利用自制的电磁铁励磁装置与磁流变抛光装置,进行单因素实验,研究电流强度、工作间隙和抛光时间等工艺参数对单晶碳化硅磁流变抛光加工性能的影响,并检测加工面粗糙度及其变化率来分析抛光效果。结果 在工作间隙1.4 mm、电流强度12 A的工艺参数下,加工面粗糙度值随着加工时间的增加而降低,抛光60 min后,加工面粗糙度值Ra达到0.9 nm,变化率达到98.3%。加工面粗糙度值随通电电流的增大而减小,随着工作间隙的增大而增大。在工作间隙为1.0 mm、通电电流为16 A、加工时间为40 min的优化参数下抛光单晶碳化硅,可获得表面粗糙度Ra为0.6 nm的超光滑表面。结论 应用电磁场励磁的大抛光模盘式磁流变抛光方法加工单晶碳化硅材料,能够获得亚纳米级表面粗糙度。     

混粉准干式电火花精密加工技术研究

提出了一种混粉准干式电火花加工技术,其加工介质是气液固三相流混合物。研究了其单脉冲放电过程,一次放电过程可分为电离、击穿放电、抛出电蚀物及消电离4个阶段。并对比了气中放电、准干式电火花加工、混粉准干式电火花加工的材料去除率和表面粗糙度。实验结果表明,这3种加工方法材料去除率依次升高,表面粗糙度值依次降低。     

微复制金刚石研磨片对玻璃加工质量的影响

利用固结式微复制金刚石研磨片(Trizact Diamond Tile,TDT)对不同玻璃进行减薄研磨,确定不同粒度金刚石TDT的磨削去除率;研究了研磨后的玻璃加工质量,测量了玻璃表面粗糙度及玻璃亚表面损伤层的状态。同时用9μm粒度碳化硅浆料做对比研磨试验。结果表明,同样粒度的金刚石TDT与传统的碳化硅浆料研磨相比可以得到更高的磨削去除率,减少玻璃亚表面损伤层,降低粗糙度。对于康宁玻璃,9μm粒度的TDT可以达到95μm/min的磨削去除率,是同粒度碳化硅浆料研磨的2倍多;Ra可以达到0.37μm,明显好于碳化硅浆料研磨;亚表面损伤也减轻很多。采用2μm粒度的TDT研磨后可获得Ra0.09μm、接近透明的表面。     

SVR-PSO算法在慢走丝线切割参数优化中的应用

针对慢走丝线切割加工中难以同时获得较快加工速度和较优表面质量的问题,从其加工参数与加工指标之间的高非线性关系入手,选取水压、脉冲时间、脉冲宽度、峰值电流和进给速率作为优化参数,以表面粗糙度(Ra)、材料去除率(MRR)作为优化指标,设计正交实验;创新运用支持向量机(SVR)结合粒子群算法(PSO)建立其多目标预测优化模型,得到最优加工参数。结果表明:所建立的多目标预测优化模型优化效果十分显著,相同Ra下MRR平均提高32%;相同MRR下Ra同比下降25%。     

低介微波介质陶瓷基板材料研究进展

低介电常数能减小基板与电极之间的交互耦合损耗并提高电信号的传输速率,高品质因数有利于提高器件工作频率的可选择性和简化散热结构设计,近零的谐振频率温度系数有助于提高器件的频率温度稳定特性。特别在工作频率逐渐提高的情况下,介电损耗不断增大,器件发热量迅速增加,材料的热导率成为一个需要重点考虑的因素。由于陶瓷材料的热导率是有机材料的20倍左右,因此,低介电常数微波介质陶瓷成为制备高性能基板的理想材料。此外,基板材料还需具备高强度和优越的表面／界面特性等综合性能。鉴于此,首先评述了介电常数小于15的低介微波介质陶瓷材料体系的研究进展情况,在此基础上,介绍了降低基板材料介电常数的方法和表面致密化措施,最后指出了在高性能低介微波介质陶瓷基板材料研制过程中面临的问题及今后的发展方向。     

圆柱表面声波辅助剪切增稠抛光优化实验研究

目的获得声波辅助剪切增稠抛光方法抛光轴承钢圆柱表面的最佳工艺参数。方法应用田口法,对声波辅助剪切增稠抛光过程中影响工件材料去除率,以及表面粗糙度的声波频率、声波功率、声波波形等参数进行实验与优化分析,以材料去除率、表面粗糙度为评价条件,得到最优抛光参数,并在最优参数条件下做多组重复性实验以验证结果的可靠性。利用金相显微镜、光学轮廓仪等测试手段对加工后的工件进行表面形貌检测。结果以材料去除率为评价指标,声波频率影响最为显著,声波功率影响次之,声波波形影响最小;以表面粗糙度为评价指标时,声波波形影响最为显著,声波频率影响次之,声波功率影响最小。结论在声波频率为20 Hz、声波功率为25 W、正弦波形条件下,工件材料去除率最高,材料去除率达到了11.32μm/h;在声波频率为60 Hz、声波功率25 W、正弦波形条件下,工件表面质量最佳,抛光1 h后工件平均表面粗糙度Ra由100 nm下降至7 nm以内,最低达到了4.48 nm。     

咪唑对钌化学机械抛光的影响

利用自制的抛光液,研究了在磷酸体系抛光液中咪唑(imidazole,C3H4N2)浓度和pH值对钌的抛光速率的影响。采用电化学分析方法和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了缓蚀剂咪唑对腐蚀效果的影响;采用原子力显微镜(AFM)观察钌片表面的微观形貌。试验结果表明:金属钌在未加入咪唑的磷酸体系抛光液中,抛光速率最高为6.2nm/min,平均粗糙度(Ra)为10.7nm;而在抛光液中加入咪唑后,钌的抛光速率为3.9nm/min,平均粗糙度(Ra)降至1.0nm。咪唑的加入,虽然降低了金属钌的抛光速率,但提高了金属钌的表面质量。同时也促进了金属钌表面钝化膜的生成,降低了金属钌的腐蚀电流值,抑制了阴极反应。     

游离和固结金刚石磨料抛光手机面板玻璃的试验研究

选取不同粒径的金刚石微粉,采用游离磨料和固结磨料两种抛光方法加工手机面板玻璃,比较其材料去除率和抛光后工件表面粗糙度。结果表明：在相同的抛光工艺参数下,磨粒粒径在游离磨料抛光中对材料去除率和抛光后表面质量作用显著,而在固结磨料抛光中作用不显著;采用金刚石固结磨料抛光垫抛光能获得表面粗糙度约为Ra1.5 nm的良好表面质量,并在抛光过程中较好地实现了自修整功能。     

锇化学机械抛光过程中表面活性剂作用研究

摘要：利用等离子表面合金化及辉光轰击热扩散复合处理技术在Ti-6Al-4V表面进行铜铬合金化处理。利用薄膜密贴法对合金层抗菌性能进行测试;同时检测其耐磨性。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）以及能谱仪（EDS）分析合金层的物相结构、表面形貌以及元素成分分布,并利用三维超景深显微镜检测磨痕深度。结果表明,渗层厚度约为12μm;合金层含铜量约为11%,铬含量则达13%;铜铬合金层对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)具有良好的抗菌性能;同时也提高了基材的耐磨性。     

TFT-LCD玻璃基板精细雾化抛光的工艺参数优化

为了研究抛光工艺参数(抛光压力、抛光台转速、抛光液流量)对精细雾化抛光TFT-LCD玻璃基板的影响,实现对玻璃基板的高效、高质量加工,采用正交试验方法对玻璃基板进行雾化抛光,以材料去除率(MRR)和表面粗糙度(Ra)为评价指标,根据实验结果得到最优的工艺参数组合,并将传统抛光和雾化抛光进行了对比。结果表明:当压力为0.055 MPa,抛光台转速为65r/min,抛光液流量为8.3mL/min时,雾化抛光的材料去除率为219nm/min,表面粗糙度Ra为1.1nm,光学透过率≥92.6%。在相同的试验条件下,传统抛光的去除率和表面粗糙度分别为335nm/min和1.2nm,两种方法的抛光效果相近,但雾化方法抛光液用量仅为传统的1/10。     

水杨酸体系抛光液中钌的化学机械抛光研究

研究了抛光液中H2O2和水杨酸浓度对钌的抛光速率的影响。采用电化学方法和X射线光电子能谱分析了H2O2和水杨酸对金属钌腐蚀效果的影响;采用原子力显微镜观察钌表面的微观形貌。结果表明:水杨酸浓度的增加有利于金属钌表面钝化膜的形成,抛光速率值随之增加;随着H2O2浓度的不断增加,抛光速率不断增加,当H2O2质量分数大于3%时,抛光速率值随浓度的增加而降低。抛光后的金属钌表面平均粗糙度Ra为7.2 nm。     

氮化铝基片超精密加工的实验研究

氮化铝材料具有较高的热导率和良好的介电性能，机械强度高，热膨胀系数与半导体硅材料相近，非常适于制造大功率或快速半导体器件的散热基片和封装材料。本文采用游离磨料加工方法对氮化铝基片表面进行了研磨、抛光，讨论了不同加工参数对试件表面粗糙度和材料去除率的影响。采用表面粗糙度仪和厚度仪分别对超精密加工后AIN基片的表面粗糙度及去除厚度进行了测量。实验结果表明，在本实验条件下可以获得表面粗糙度Ra为8nm的超光滑表面。实验还采用XJZ-5型电子显微镜对加工过程中AIN的表面结构进行了观察，分析了不同超精密加工阶段的材料去除机理，同时发现晶粒间孔隙会降低AIN基片的可加工性能。