塑性金属材料H62黄铜的精密镜面加工工艺技术研究

摘要

塑性金属材料在各领域得到越来越广泛的应用，各种应用对塑性金属元件的表面质量和形面精度的要求也在不断提高。因此，需要采取精密超精密加工的手段来获取理想的表面质量。塑性金属材料通常具有强度高、韧性大、延展性好、硬度低的特点，实现精密超精密光滑表面的加工比较困难。针对这一特性，作者以H62黄铜(φ80mm)为研究对象，采用在线电解修整(ELID)磨削和精密镜面抛光相结合的方式，对典型塑性金属材料的精密加工工艺进行了探索，并具体作了以下研究工作： (1)研究H62黄铜的ELID磨削和精密镜面抛光工艺，优化出了最佳的加工工艺参数。研究发现，ELID磨削加工技术对工件表面的整平起主要作用，也可在一定程度上降低工件表面粗糙度，为后续的精密抛光加工奠定良好的基础。精密机械抛光则是获取光滑镜面的关键。 (2)探索不同加工技术下材料的加工机理。根据典型实验现象，对影响H62黄铜精密镜面抛光的主要因素做出系统的理论分析，得出了影响工件表面抛光效果和加工效率的主要因素分别为：抛光液、抛光垫、抛光工艺参数、ELID磨削加工。 (3)研制出了适合H62黄铜精密镜面加工的抛光液。该抛光液具有稳定的物理化学性能和良好的清洗、润滑功效，配制方法简单、成本低。 (4)选择出了分别适合于H62黄铜粗抛、半精抛和精抛所用的抛光垫。实验发现，绒布、无纺布、棉布分别适合于粗抛、半精抛和精抛。 (5)对所选精密镜面加工方案进行了实验验证，加工出了表面粗糙度值Ra0.006～0.009μm的样件。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1精密磨削及研磨抛光技术的发展和现状

1.2塑性金属精密镜面加工技术概述

1.3课题的意义及主要研究内容

第2章材料的性能检测与评价

2.1材料显微结构和化学组成的检测与评价

2.1.1常用的显微结构评价方法简介

2.1.2 H62黄铜的化学组成及显微结构

2.2材料的物理和力学性能评价

2.2.1常用的材料物理和力学性能评价方法

2.2.2 H62黄铜的物理和力学性能

2.3本章小节

第3章H62黄铜精密镜面加工机理的研究

3.1塑性金属材料常用精密加工机理概述

3.1.1精密车削加工

3.1.2电化学抛光

3.1.3化学抛光

3.2适合H62黄铜精密加工的两种加工机理简介

3.2.1 ELID磨削

3.2.2精密机械抛光

3.3 H62黄铜的ELID磨削机理

3.3.1磨粒的磨削过程

3.3.2 H62黄铜表面的塑性模式磨削

3.4 H62黄铜的精密镜面抛光机理

3.4.1游离磨粒的微量切削

3.4.2工件表面材料的去除方式

3.4.3表面成形过程

3.5本章小结

第4章H62黄铜精密镜面加工工艺的探索和优化

4.1塑性金属材料精密镜面加工常用典型加工工艺

4.1.1精密超精密车削加工

4.1.2电化学抛光

4.1.3化学抛光

4.1.4特种精密加工工艺简介

4.2 H62黄铜精密镜面加工工艺方法的选择

4.3 H62黄铜的精密镜面加工工艺实验和参数优化

4.3.1实验设备和工具

4.3.2实验方案

4.3.3 H62黄铜的ELID磨削工艺实验

4.3.4 H62黄铜的精密镜面抛光工艺实验与参数优化

4.4本章小节

第5章影响抛光过程和效果的主要因素

5.1材料性能的影响

5.2抛光液的影响

5.2.1磨料在抛光过程中的作用和影响

5.2.2溶剂和添加剂的作用

5.3抛光垫的影响

5.3.1抛光垫硬度和厚度的影响

5.3.2表面纤维结构的影响

5.4抛光工艺参数对抛光过程的影响

5.4.1抛光时间的影响

5.4.2抛光压力的影响

5.4.3偏心距和抛光盘转速的影响

5.5 ELID磨削加工对抛光效果的影响

5.6本章小节

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢