磨料水射流切割工程陶瓷机理及关键技术的研究

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1、大连交通大学博士学位论文磨料水射流切割工程陶瓷机理及关键技术的研究姓名：张凤莲申请学位级别：博士专业：机械制造及自动化指导教师：王秀伦20090116大连交通大学工学博十学位论文化磨料水喷嘴结构。在实验的基础上研究了磨料水喷嘴的材料与加工工艺，提出了磨料水喷嘴国产化的途径。通过对磨料水射流理论的研究，为我国磨料水射流设备的设计和开发提供理论参考，通过实验得到的实验数据为生产磨料水射流系统中的关键部件提供设计参数。通过对工艺参数的研究，有效地利用各切割参数，达到切割效率和切割质量的最佳结合。基于混合策略优化工艺参数，节省了大量的实验工

2、作，得到最佳切割效果。本文应用Fluent软件对磨料水喷嘴内部结构进行仿真，优化磨料水喷嘴结构，选用wClo粉末为磨料水喷嘴材料，用冷等静压压制喷嘴毛坯，用真空烧结成型。采用数控电火花高速穿孔机床加工磨料水喷嘴内部结构，加工出磨料水喷嘴内孔后，采用“挤压珩磨"加工，研制出的磨料水喷嘴与进口磨料水喷嘴相比，成本节省了50％。关键词：磨料水射流；工程陶瓷；模糊理论；遗传算法；FIuent仿真；喷嘴研制llAbstractEngineeringceramicshavegoodpropertiessuchasresistanttocorro

3、sion，hightemperatureresistance，weal"resistanceandimpactresistance．Withthedevelopmentofprocessingtechnology，Ithasthepossibilityofsubstitutionofothermaterials．However，usingthetraditionalprocessingmethods，therearethefollowingissues：thehighprocessingcosts，processingefficie

4、ncyislow，processingqualityisnotsatisfactory，andtherearespecialshapesrequiredprocessingoftheproductisdifficulttocomplete．Theseissueslimitthescopeofapplicationofengineeringceramics．Forengineeringceramics，theabrasivewaterjetmachiningiscost—effectivenon-traditionalprocessi

5、ngtechnology．Itdoesnotheat，electricityandchemicalreactionprocess，theworkpiecedoesnotproducethemetallurgical，chemicalorphysicalpropertieschange，AWJCanprocessehighqualityandspecialpropertiesofnewengineeringceramicproducts．Engineeringceramicproductsarewidelyusedinmachiner

6、y，electronics，aerospace，defenseindustry，bio—engineeringandotherfields．Atpresent，ChinaintheabrasivewaterjetcuttingmechanismofEngineeringCeramicsandkeytechnicalaspectsoftheresearchisstillfarfromfully．Domesticabrasivewaterjetequipmentmainlyimported．Inaddition，duetothelack

7、oftheabrasivewaterjetcuttingmechanismofthein-depthstudy，Theintroductionofequipmentperformancehasnotbeenfullyutilized．AbrasiveWaterJetMachiningproductquality，efficiencyandcostwithaconsiderablegapbetweenthedevelopedcountries．Therefore，thisresearchtofurtherpromotetheimple

8、mentationandwillfacilitatetheengineeringceramicsprocessingandapplicationsdevelopment，improvethedomesticstatusofabrasi