微细电火花加工中的材料微观结构尺度效应研究

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 微细电火花加工技术

1．1．1 微细电火花加工技术的发展历程

1．1．2 微细电火花加工技术的研究进展

1．1．3 微细电火花加工技术的研究瓶颈

1．2 微细电火花加工中的尺度效应

1．2．1 微细电火花加工中尺度效应的定义和分类

1．2．2 材料微观结构尺度效应

1．2．3 工艺参数尺度效应

1．2．4 热传导尺度效应

1．3 本课题的研究目的和意义

1．4 课题来源及主要研究内容

第2章 微尺度条件下的电火花加工机理研究

2．1 微尺度放电条件下的放电通道的形成和扩展

2．1．1 击穿阶段

2．1．2 放电通道扩展阶段

2．2 实验验证

2．2．1 实验设计

2．2．2 实验过程

2．2．3 放电持续时间对放电能的影响

2．2．4 放电持续时间对放电凹坑半径的影响

2．2．5 放电持续时间对放电凹坑体积的影响

2．2．6 放电持续时间对放电凹坑深度和深径比的影响

2．3 本章小结

第3章 微尺度放电条件下的放电通道特性研究

3．1 电火花加工中的热源模型

3．1．1 面热源和圆热源

3．1．2 点热源

3．1．3 放电通道的热流密度

3．1．4 放电通道半径

3．2 微尺度放电条件下的放电通道的振荡特性

3．2．1 放电通道的振荡特性

3．2．2 放电通道的振荡频率

3．2．3 放电通道的振荡特性对放电凹坑体积的影响

3．3 微尺度放电条件下的放电通道的极性效应

3．4 本章小结

第4章 材料微观结构尺度对微细电火花加工性能的影响研究

4．1 晶粒尺寸的影响

4．1．1 晶粒尺寸对热导率的影响

4．1．2 两相材料的有效热导率

4．1．3 实验设计

4．1．4 晶粒尺寸对材料去除率的影响

4．2 单晶硅各向异性的影响

4．2．1 微细电火花加工中的热应力

4．2．2 各向异性材料的有效热导率

4．2．3 实验设计与过程

4．2．4 单晶硅各向异性对表面粗糙度的影响

4．2．5 单晶硅各向异性对材料去除率的影响

4．3 多孔钢孔隙度和孔径尺寸的影响

4．3．1 多孔钢的有效热导率

4．3．2 多孔钢的加工能力

4．3．3 实验设计与过程

4．3．4 孔隙度对加工性能的影响

4．3．5 孔径尺寸对加工性能的影响

4．4 本章小结

第5章 电极尺度对微细电火花加工性能的影响研究

5．1 工具尺度的影响

5．1．1 集肤效应

5．1．2 面积效应

5．1．3 实验设计

5．1．4 工艺特性评估

5．1．5 几何特性评估

5．1．6 工具尺度对工艺特性的影响

5．1．7 工具尺度对几何特性的影响

5．2 工件表面层的影响

5．2．1 微细电火花加工中的表面层模型

5．2．2 实验材料和方法

5．2．3 接触角和表面自由能

5．2．4 工件表面层对材料去除率的影响

5．2．5 工件表面层对工具损耗率的影响

5．2．6 工件表面层对锥形度的影响

5．3 本章小结

第6章 微细电火花加工中尺度效应的量化研究

6．1 相似性理论

6．1．1 相似理论三定理

6．1．2 相似准则的导出方法

6．1．3 相似差和相似精度

6．1．4 相似精度的动态性和相关性

6．2 相似评估法的应用

6．2．1 对电容引起的尺度效应相似性评估

6．2．2 对开路电压引起的尺度效应相似性评估

6．3 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 课题研究创新点

7．3 思考和展望

参考文献

致谢

攻读博士学位期间发表的学术论文

已发表的英文文章