【機械類畢業(yè)論文中英文對照文獻翻譯】硬質合金材料去除機制,機械類畢業(yè)論文中英文對照文獻翻譯,機械類,畢業(yè)論文,中英文,對照,對比,比照,文獻,翻譯,硬質合金,材料,去除,機制 硬質合金材料去除機制 摘要： 氣體介質電火花加工技術是一新型的電火花加工技術，超聲振動－氣體介質電火花加工技術就是在其基礎上發(fā)展起來的一新技術。本文簡要介紹了超聲振動－氣體介質電火花加工原理，通過觀察硬質合金等硬脆材料加工表面，分析了加工表面裂紋的形成、擴展機理，并對加工硬質合金等硬脆材料的蝕除機理進行了研究。 關鍵詞：超聲振動，氣體介質，電火花 1. 前言 氣體介質電火花加工技術最早由日本東京農工大學國枝正典教授于1977 年提出 ，打破了傳統(tǒng)的“絕緣性的工作液是電火花加工過程中不可缺少的介質”的觀點。當前，電火花加工總的發(fā)展趨勢是無污染、綠色電火花加工技術，氣體介質電火花加工摒棄了工作液介質，是一新的綠色電火花加工技術。 圖2 - UEDM車床氣體結構與工具電極超聲波振動 （1） 脈沖功率;（2）床身（3）超聲波發(fā)生器;（4）壓縮機（5）啟閉;（6）超聲換能器（7）工具電極;（8）工作臺 超聲振動－氣體介質電火花加工技術是在氣體介質電火花加工技術上發(fā)展起來的一新的復合加工技術。其加工原理如圖1 所示：加工過程采用薄壁管狀工具電極，電極內孔通以高壓氣體介質，工具電極做旋轉運動的同時，工件或者工具電極在超聲變幅桿的作用下進行超聲頻振動。脈沖放電產(chǎn)生的瞬時高溫使工件電極表面材料局部熔化、氣化。高壓氣體介質能夠去除并排出熔融的工件材料，同時起到冷卻放電間隙以及恢復極間的絕緣狀態(tài)的作用。超聲振動可以改善間隙放電狀態(tài)、放電通道狀態(tài)，減少短路和拉弧等現(xiàn)象的發(fā)生。 本文以加工硬質合金和NdFeB材料為例，簡述了加工表面微觀裂紋的形成機制以及裂紋擴展的原因，并分析了氣體介質電火花加工硬脆材料蝕除機理。 2、 實驗條件 相關的實驗設備，旨在研究技術氣體UEDM。該設備是專門設計氣體UEDM， （1）放電功率：輸出電壓范圍是從100V到300 V，最大輸出電流為40 A。 （2）氣體介質：高壓空氣，由普通空氣壓縮機產(chǎn)生，最高輸出壓力為0.5Pa。 （3）超聲波的振動頻率：20 kHz。 （4）超聲振動的振幅：12um。 討論實驗結果表明，超聲振動時，材料去除率（MRR的）可以大大增加表1 - YT15硬質合金的成分、物理性質、化學性質、密度（g/cm3）、硬度（HRA）和導熱系數(shù)（W / M K）。 圖3 - 氣體和超聲振動輔助氣體中電火花加工中的傳統(tǒng)電火花加工的材料去除率比較 3、 結果與討論 圖2 硬質合金加工表面微觀照片 圖2為超聲振動－氣體介質電火花加工硬質合金加工表面SEM照片。和傳統(tǒng)電火花加工相似氣體介質電火花加工表面密布著大量突起和凹坑，突起和凹坑之間呈現(xiàn)流動形狀。這種形貌的形成是與電火花加工表面的形成過程相關的。放電過程的瞬時高溫使表面金屬熔化，一部分熔融金屬在超聲振動、氣流的共同作用下拋離電極表面，留下一個個放電而形成的小凹坑，高壓氣流以及超聲振動使凹坑凸邊平滑，形成光滑圓角，呈現(xiàn)流動形狀。電火花加工表面就是由這樣的無數(shù)放電凹坑的疊加形成的。 圖3 - 硬質合金截面加工UEDM氣體 圖3為超聲振動－氣體介質電火花加工硬質合金加工表面SEM照片。我們可以看出，加工重鑄層薄，且分布有許多氣孔。這是加工過程中氣體介質溶于熔融液滴后重新凝固的結果。 圖4- 硬質合金截面上的微裂紋加工氣體由UEDM 超聲振動－氣體介質電火花復合加工硬脆材料表面不可避免地存在顯微裂紋，如圖5所示。加工表面SEM照片顯示，顯微裂紋以脆性開裂為特征，表面裂紋呈輻射狀或者網(wǎng)狀；剖面裂紋有橫向和縱向兩種情況，有的裂紋深入到了基體材料。剖面橫向裂紋的存在能夠阻止縱向裂紋向基體擴展，如圖4所示。 脈沖放電結束后，放電通道便停止加熱工件表面，加熱區(qū)工件表面溫度約以十萬到一億k|s的速度冷卻。在連續(xù)脈沖的作用下，電火花加工表面受到放電時的驟冷驟熱作用，在溫度梯度的作用下，加工表面便形成了熱應力分布。當放電區(qū)域表層冷卻到一定程度時，局部區(qū)域的塑性變形便殘留在電蝕區(qū)域表層內，形成了表層內的殘余應力分布。如果溫度場引起的熱應力達到材料的屈服極限，在材料的局部區(qū)域產(chǎn)生塑性變形，塑性區(qū)主要承受殘余拉應力，如圖所示。在表面附近，由于裂紋多發(fā)和裂紋尖端應力集中所造成的擴展，會產(chǎn)生應力松弛， 導致表面最外層某一深度上形成具有某一應力峰值的應力分布。 圖5- 熔滴的強度模型 排量之間的液滴和超聲波振動節(jié)點可以表示為公式（2）超聲振動輔助氣體介質電火花加工： 速度方程和加速度方程，可以計算由下列公式： 因此，一定的熔滴的最大加速度表現(xiàn)為 下降的最大慣性力 一個單脈沖量，可以計算出公式（7）和剖面模型如圖7。因此，可以計算出最大慣性力 其中f是頻率的超聲振動，一個是超聲波振動幅度，D是直徑和H是深度。液滴的表面張力可忽視由公式（張等，1996）。（8） 其中M是的金屬密度，TM是金屬的熔點，C1是密度調整系數(shù)和C2是熔點調整系數(shù)。 很明顯，在超聲波振動引起的慣性力的作用下可以很容易得到溶化液。此外，電火花加工工件的表面上，可導致巨大的溫度散熱過程。大溫度梯度ENTS結果大不均勻，可導致很高的熱應力，于是導致工件材料的熱膨脹。熱應力和裂紋發(fā)生超出了材料的張力強度。從圖中可以看出。表面和截面上有許多裂紋?？煞譃閮深悾簷M向裂縫和縱向裂縫，。此外，大多數(shù)水平裂縫定期相交于垂直裂縫。 據(jù)悉，一些垂直裂縫通過重鑄時在表面加工表面層上運行。在超聲振動的材料上通過橫向和縱向裂縫導致分離。 4.結論 超聲振動輔助氣體介質電火花加工技術具有工具電極簡單，易于實現(xiàn)銑削加工等特點。能夠對硬質合金材料進行有效的加工，但加工表面也存在顯微裂紋。裂紋的形成主要是由于電火花加工瞬態(tài)熱沖擊導致材料表面承受時變的應力，當應力超過材料的屈服極限時所形成的，并且裂紋容易擴展。加工表面裂紋直接影響工件的機械性能，在生產(chǎn)中應選擇合適的脈沖參數(shù)，盡量減少和避免加工表面裂紋的產(chǎn)生。 參考文獻 【1】Gasas,B., Torres, Y., Llanes, L., 2006. 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