氮化硅陶瓷的電火花精加工研究.pdf

1、氮化硅絕緣陶瓷因其具有耐高溫、強(qiáng)度高等優(yōu)異性能而具有廣闊的應(yīng)用前景，在其被燒結(jié)成型后需要進(jìn)一步對(duì)其加工以提高其精度，才能被投入到高科技產(chǎn)業(yè)中去，然而由于其硬度高、脆性大，傳統(tǒng)機(jī)械加工方法較難對(duì)其進(jìn)行加工，影響了其在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，因此急需尋找一種加工方法來解決其難加工的問題。
　　電火花加工由于不受材料的綜合機(jī)械性能（如硬度和脆性）的影響，適合用于氮化硅絕緣陶瓷的加工。本文以提高氮化硅陶瓷的加工精度為主要目的，利用浸液式電火花成

2、型機(jī)床，對(duì)氮化硅陶瓷電火花加工的放電狀態(tài)，氮化硅陶瓷電火花加工的去除方式，導(dǎo)電膜的形成，氮化硅陶瓷電火花加工的工藝規(guī)律，加工參數(shù)的優(yōu)化進(jìn)行了研究。
　　介紹并分析了基于輔助電極法的絕緣陶瓷電火花加工的原理，通過大量對(duì)比紫銅材料和氮化硅絕緣陶瓷電火花加工的放電波形，發(fā)現(xiàn)在紫銅材料的電火花加工時(shí)，其火花放電的維持電壓基本保持不變，測(cè)得其值為17V。而氮化硅絕緣陶瓷的電火花加工放電波形較為復(fù)雜，其火花放電狀態(tài)的維持電壓較高且其值變化范圍

3、較大，將氮化硅絕緣陶瓷電火花加工的放電狀態(tài)分為7種，包括空載、高阻火花放電、低阻火花放電、高阻短路、低阻短路等5種基本放電狀態(tài)，以及由高阻火花放電變?yōu)榈妥杌鸹ǚ烹姾陀筛咦瓒搪纷優(yōu)榈妥瓒搪返?種組合放電波形。利用掃描電子顯微鏡對(duì)氮化硅陶瓷電火花加工表面形貌進(jìn)行觀察并利用能譜儀檢測(cè)其表面成分，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電膜中有碳化硅生成。研究了氮化硅絕緣陶瓷電火花加工的去除方式，主要是熔化、氣化及熱應(yīng)力去除。
　　分析了氮化硅陶瓷材料的電火花加工

4、單脈沖放電的熱源模型、熱邊界條件和放電通道半徑等，使用有限元軟件ANSYS對(duì)氮化硅絕緣陶瓷的電火花加工單脈沖放電溫度場(chǎng)模擬，研究了脈寬和峰值電流對(duì)溫度分布和凹坑尺寸的影響。
　　進(jìn)行了氮化硅陶瓷電火花加工單因素試驗(yàn)，并展開了峰值電流、脈寬、脈間、伺服參考電壓、抬刀速度、抬刀高度和電極加工時(shí)間對(duì)側(cè)面間隙、材料去除率、電極損耗率、表面粗糙度的影響規(guī)律的研究。
　　設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)，采用信噪比和灰關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析