小直径深孔精加工电镀珩具制备及应用技术研究

摘要

小直径深孔精加工技术,因其应用的广泛、重要性和加工难度高,一直是孔加工乃至切削加工领域的重点研究内容.美国的Single-pass孔加工技术,也称整体式珩磨技术,由于采用了金刚石或立方氮化硼磨粒所制作的电镀珩具,与传统的珩磨技术相比,具有更高的加工精度,更短的加工时间,更少的操作技能以及更低的加工成本,因而是未来精密孔加工技术的一个重要发展方向. 然而国内在这方面的研究还很有限,对存在的一些问题,如电镀珩具使用寿命低,尺寸不宜保证,加工工艺不成熟等,还没有得到满意的解决.这些问题严重制约着国内小深孔精加工技术的应用和发展.为此,本文结合内燃机偶件的精密小孔加工项目,对Single-pass孔加工技术所使用的电镀珩具的制备及应用技术进行了研究,本文在以下几个方面进行了深入的分析研究. 1.对分析总结了国内外小直径深孔加工技术,介绍了当前孔加工的最新技术和国内在这方面的研究情况. 2.对活化电镀技术进行了深入研究,提出一种以活化的立方氮化硼颗粒进行复合电镀的新方法,并从理论上分析了活化工艺对复合镀层结合强度的影响. 按照该方法制备立方氮化硼电镀刀具,通过切削试验,与未活化的立方氮化硼制作的刀具相对比,其寿命有了显著提高. 3.用经过活化处理的立方氮化硼制作系列定尺寸电镀珩具,并对其在制作过程中的各个步骤进行详细研究,改善了刀具尺寸,提高了形状精度. 4.用所制作的立方氮化硼系列定尺寸电镀珩具,对平衡阀的φ3mm小深孔进行加工,确定了合适的加工工艺,研究了切削中出现的各种问题,并提出了改进方法.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1小直径深孔加工技术

1.1.1小直径深孔的定义

1.1.2小直径深孔加工技术的发展轨迹

1.1.3常用的小直径深孔加工技术

1.2小直径深孔精加工技术研究现状

1.2.1小直径深孔精加工技术

1.2.2国内外的研究应用现状

1.3课题的提出及意义

1.4本文研究的内容

第二章Single-pass刀具活化电镀技术研究

2.1 Single-pass加工技术

2.1.1 Single-pass加工技术原理

2.1.2 Single-pass技术对所用刀具的要求

2.1.3电镀珩具研制中的关键技术

2.2活化电镀机理

2.2.1立方氮化硼表面部分金属化的基本思想

2.2.2几种部分金属化的思路

2.3活化电镀试验

2.3.1试验目的及方法

2.3.2试验仪器与设备

2.3.3镀液配方及各种成分作用

2.3.4试验电路连接图

2.3.5电镀工艺电流效率测定

2.3.6立方氮化硼的活化、敏化处理

2.3.7工具制备

2.4试验结果及分析

2.4.1立方氮化硼与镀层的结合

2.4.2活化液浓度对电镀刀具影响

2.4.3电镀刀具加工效果

2.5本章小结

第三章平衡阀座精密小孔加工电镀珩具的制备

3.1平衡阀座加工技术要求及工艺

3.1.1平衡阀座技术要求

3.1.2阀座预加工工艺

3.2电镀立方氮化硼珩具设计

3.2.1粒度及尺寸确定

3.2.2基体设计及所用材料

3.3系列珩具电镀的电流密度和电镀时间计算

3.3.1重要计算公式

3.3.2电流密度和电镀时间计算

3.4立方氮化硼电镀珩具制备的电镀实施

3.5镀后修磨

3.6影响电镀珩具尺寸、形状精度因素分析

3.6.1影响尺寸精度的因素分析

3.6.2影响形状精度的因素分析

3.7本章小节

第四章平衡阀座精密小孔加工工艺验证

4.1所用试件及粗加工工艺

4.2试验条件

4.2.1试验所用刀具

4.2.2机床及辅具

4.2.3切削液

4.2.4切削用量

4.3试验结果及分析

4.3.1试验结果

4.3.2表面粗糙度影响因素分析

4.3.3工件孔几何精度超差的原因

4.3.4切削速度讨论

4.4本章小结

第五章结论与展望

5.1主要结论

5.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢