光整加工的现状及发展趋势研究论文

学 院毕业论文开题报告学 生 姓 名：学 号：学 院、系：专 业：机械设计制造及其自动化论 文 题 目：光整加工的现状及发展趋势研究指导教师: 年 月 日毕 业 论 文 开 题 报 告1结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1.1光整加工技术的地位和作用光整加工是指被加工对象表面质量得到大幅度提高的同时,实现精度的稳定甚至提高加工精度等级的一种技术,是先进制造技术的一个重要组成部分。光整加工工艺不同,零件的表面质量也不同,致使零件的使用性能和寿命也不同,机械光整加工的微观表面形貌为尖峰状,此时的摩擦系数大,在摩擦时容易磨损,初磨损量大,精度保持性差。同时由于磨具的强力挤压,尖点金属产生塑性流动而被挤入微观凹坑内,掩盖了真实的表面形貌。使用一段时间以后,由于疲劳磨损而剥离,使表面质量更差;而非传统及复合光整加工的微观表面形貌为波浪或圆弧凹坑,摩擦系数小,初磨损量小,轮廓支承长度率高,精度保持性好,耐磨、耐腐蚀、耐疲劳性能得到显著提高。以大量使用的齿轮和轴承为例,六级精度齿轮经过电化学光整加工以后,能降低齿面粗糙度值,纠正齿形误差,磨损量由48 mg 减少到7 mg ,接触疲劳强度提高一倍以上,比机械磨齿效率提高2 倍以上,寿命提高1. 5 倍以上,减小了齿轮的冲击振动和噪声;轴承采用机械磨削后抛光,粗糙度只能到达Ra0. 20. 1m。而采用先进的非传统光整加工工艺,可实现粗、精加工一道工序完成,粗糙度可达Ra0. 04 m 以下,寿命提高4 倍以上,加工效率和精度也大大提高,并能减少波纹度,降低轴承的振动和噪声1 。另一方面,在解决细小孔、窄槽、细小管、弯管、特大型容器、具有复杂型腔内壁等传统工艺难以加工的零件的表面质量问题时,非传统光整加工工艺也具有明显的优势。因此研究和开发先进的非传统光整加工工艺,对促进制造技术的发展具有重大的意义2 。 1.2光整加工技术研究现状光整加工技术要解决的核心问题是表面质量,有时也有生产率和加工精度要求,这是保证产品质量的基础和前提,也是实现从微米、亚微米加工技术向纳米级加工技术发展的重要途径。光整加工主要有采用固结磨料或游离磨料的手工研磨和抛光、机械(传统)光整加工、非传统光整加工、复合光整加工。无论是手工作业还是机械光整加工,都需要多道工序完成。各工序间必须更换磨料,磨料从粗到细。同时还必须将前道工序留下的磨料清洗干净,工作量大,效率低,已满足不了生产的需要;而且对工具头无法触及的异型件、细长管件或大型工件,实现光整加工难度更大,甚至无法加工3。这也是实现自动化光整加工的难点,因此迫切需要开发新的光整加工工艺,来解决这些难点。由于非传统加工在制造技术中的特殊地位,并针对手工作业、机械光整加工存在的缺陷,各国研究者在致力于研究进一步提高机械光整加工表面质量、加工精度和生产率的同时,也致力于非传统光整加工的研究。如化学抛光的历史可以追溯到19 世纪,而20世纪初R Winer4 等人申请了银的电化学抛光第一个专利,法国电话公司的D A J acguet 于1931 年开始较系统的研究。化学抛光和电化学抛光都是有选择性地溶解峰点,实现表面光整,不受导电材料硬度的限制,生产率高,但是光整加工后粗糙度等级只能提高12级,且精度难以控制。70 年代开发的电化学机械光整加工,设备结构简单、成本低,吸收了机械光整加工精度的可控性和电化学抛光高效率的优点,成功地实现了电化学抛光和机械光整加工的复合,改变了常规磨床高精度的要求,而且不必更换磨料,使加工效率大大提高。尽管如此,对原始粗糙度较大的表面(如Ra 1. 6m) ,电化学机械光整加工需要的时间较长。为获得更高的生产率,大连理工大学在80 年代末提出了脉冲电化学光整加工技术和脉冲电化学机械光整加工新思想5 ,并在实际生产中得到了应用。脉冲电化学机械光整加工技术综合了脉冲电化学和电化学机械光整加工的优点,并充分发挥脉冲电化学机械光整加工独特的优势,进一步提高了加工精度和生产效率,主要用于较为粗糙表面(如Ra 1. 6m) 的光整加工。加工后的表面粗糙度可达0. 08m6。在国内,光整加工技术的发展还年轻,对光整加工工艺及其机理的研究不够深入,而且没有引起足够的重视。虽然化学及电化学抛光的研究自上世纪60 年代开始,但是与国外的差距很大7。脉冲电化学和电化学机械光整加工技术于上世纪80 年代初,在我国得到迅速发展。主要研究单位有大连理工大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学、合肥工业大学、苏州电加工研究所等高校、研究所和企业。大连理工大学在电化学机械光整加工和脉冲电化学机械光整加工方面进行了大量而深入的研究,在实际生产中推广应用已取得了一定的社会效益和经济效益8。目前国内对磁粒光整加工的研究单位主要有大连理工大学、哈尔滨科技大学、哈尔滨工业大学、沈阳工业高等专科学校、太原工业大学、郑州纺织工学院;在电化学磁粒光整加工方面,主要有大连理工大学和哈尔滨科技大学,上海交通大学目前也在进行这方面的研究。St . Enache 等9 研究表明,磁场能够提高电化学加工精度和效率并建立了数学模型。而其电解液是必须满足对磁场高敏感性的磁性匀质的两相液体,以便形成磁流体; G. Kuppuswamy10 ,11 在研究磁场电化学磨削中指出,在磁场的影响下电离离子受洛仑兹力的作用使金属去除量提高,表面粗糙度值降低; K. Ku2magai12 还研究磁场对研磨力和铁磁性材料的去除量的影响。但是在电化学抛光中直接引入磁场的磁场电化学光整加工技术,国内外研究甚少13 ,14 。对在磁场下的电化学磁粒光整加工的研究,国际上几乎空白15 。1.3光整加工技术研究趋势现代制造技术的一个重要发展方向是精密和超精密加工技术、微细和超微细加工技术,而磁流体研磨、电解磨削、磁粒光整加工、(脉冲) 电化学机械光整加工、电化学磁粒光整加工等技术是实现这些加工的重要途径之一。新型材料及复合材料的蓬勃发展也给光整加工技术提出了新的课题和挑战,研究和开发新的复合光整加工技术是解决新型材料和复合材料超精密加工的重要手段。当前对于细小孔、窄槽、细小管、弯管、特大型容器、具有复杂型腔内壁等传统工艺难以加工的工件,也迫切需要研究开发新的光整加工工艺以便更好地解决这个难题。同时它也是解决当前产品存在的表面质量和生产率等问题,实现光整加工过程自动化、柔性化、集成化和智能化的必然要求。参考文献:1周锦进. 特种加工在制造技术中的地位、作用及其发展前景A .95先进制造技术 发展战略研讨会论文集,1995 (北京)2佐佐木哲夫,三好隆志等. 被磨模具作业的知识获得非常自动化的研究(第一报) J ,精密工学会志,1991 ,57 (3) :99 ;第二报,精密工学会志, 1991 ,57 ( 12) : 71 ; 第三报,精密工学会志, 1992 , 58(12) :933MIZUGAKI Y,SAKAMOTO M.发展金属模具Pol2ishing机器人系统与接触压力控制使用CAD / CAMDataJ。CIRP年报,1990年,39(1):5234马胜利,葛利玲. 电化学抛光机制研究与进展J . 表面技术,1998 ,27 (4) : 135周锦进,王晓明,庞桂兵. 非传统光整加工技术研究J . 大连理工大学学报,2003 ,43 (1) :57606国枝正典,中川威雄. 磁力研磨工具使用了口研磨曲面的研磨J . 精密工学会志,1988 ,54 (1) :1257前烟英彦. 电解复合研磨J . 机械技术. 1996 , 44 (1) : 61-668安齐正博等. 电解复合研磨用、e、基复合砥颗制造及其研磨特性J . 粉末冶金智力开发以及粉末,1993 ,40 (8) :833-8369ENACHE St , OPRAN C. ECM的数学模型WithMagnetic场J。CIRP的年鉴,1989,38(1):207 - 21010KUPPUSWAMY G, VENKATESH V C. 电化学GrindingWith磁场J。CIRP的年鉴,1978,27(1):10711KUPPUSWAMY G. An Investigation of the Effect of a MagneticField on Electrolytic Diamond Grinding J . Wear , 1979 , 54 : 257 -27212KUMAGAI K, KAMIA O , MORITA T. onGrinding铁磁材料磁影响的效应的磁场onStock移除和磨削力J。J SPE,1992,58(10):1679 - 168313陈玉全,金东燮,张国林. 磁力电解加工. 哈尔滨科学技术大学学报,1992 ,16 (2) :12-1514FANGJ C , J IN ZJ , XU WJ , SHI Y Y. 磁ElectrochemistryFinishing加工J。材料加工Technolo2gy杂志,2002年,129年(1 - 3),283 - 28715方建成,金洙吉,徐文骥等. 磁场电化学磁粒复合光整加工实验研究J . 中国机械工程,2001 ,12 (9) : 10331035 毕 业 论 文 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1本课题需要研究的内容1） 调研光整加工的现状2） 分析光整加工的发展趋势2.2拟采用的研究手段（1）查阅查阅与本课题相关的国内外资料及研究的现状；（2）在查阅资料和进行理论学习的基础上完成光整加工的研究；（3）通过现状的对比作出光整加工的发展趋势； （4）完成毕业论文说明书的撰写。 毕 业 论 文 开 题 报 告指导教师意见：席国栋同学毕业论文选择的题目是关于光整加工的现状及发展趋势研究。其所作的开