电阻率对工程陶瓷电火花加工性能的影响研究.pdf

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1、设计·研究《电加工与模具}2016年第1期电阻率对工程陶瓷电火花加工性能的影响研究纪仁杰，刘永红，徐臣臣，刁瑞强(中国石油大学(华东)机电工程学院，山东青岛266580)摘要：常用的工程陶瓷电阻率较高，直接采用电火花加工，性能较差。以ZnO／AI20，陶瓷为例，研究了电阻率和脉冲宽度、脉冲间隔、工具极性等工艺参数对电火花加工工艺性能的影响。结果表明：采取合适的放电加工参数，在ZnO／A1203的电阻率达到3410n·cm时仍可对其进行有效的电火花加工。关键词：电火花加工；电阻率；工艺性能；工程陶瓷中图分类号：TG661文

2、献标识码：A文章编号：1009—279X(2016)01—0001—05EffectofElectricalResistivityonEDMPerformanceofEngineeringCeramicsJiRenjie，LiuYonghong，XuChenchen，DiaoRuiqiang(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China)Abstract：Theelectricalres

3、istivityofthepopularengineeringceramicsishigher．andthereispoorperformancethatdirectuseofelectro—dischargemachining(EDM)．TakingZnO／A1203ceramicsasanexample，theeffectsoftheelectricalresistivityandEDMparameterssuchaspulseduration，pulseintervalandtoolpolarityarestudi

4、ed．TheresuhsshowthattheZnO／A1203ceramicwiththeelectricalresistivityupto3410n·cmcanbeeffectivelymachinedbyEDMintheappropriatemachiningconditions．Keywords：EDM；electricalresistivity；machiningperformance；engineeringceramics工程陶瓷具有高强度、高硬度、高耐磨性、高热造、航空航天、电子、精密机械、仪器仪表、汽车、

5、轻稳定性、高化学稳定性等优良性能，广泛应用于石工等行业，是现代制造技术不可缺少的加工方法之油、地质、电子、机械、冶金、化工、航空航天等领域，一。由于电火花加工是利用工件和工具之间脉冲并带来了巨大的社会和经济效益【。随着现代工业性火花放电所产生的电腐蚀现象来蚀除多余材料，的发展，对于产品构件的形状、尺寸精度和表面质这决定了电火花加工主要用于金属等导电材料的量等要求越来越高，但工程陶瓷的高强度和高硬度加工。而常用工程陶瓷的电阻率普遍高于金属，直给其加工带来了极大的困难，现有加工方法普遍存接采用电火花加工较困难，研究人员对不同

6、电阻率在加工成本高、加工效率低、加工质量差、难以满足的工程陶瓷的电火花加工工艺性能进行了研究。实际生产的需要等问题[3-5]。LiuCC研究了TiN含量对TiN／Si3N4陶瓷复合电火花加工是一种利用电能和热能去除材料材料电阻率的影响，并对其进行了电火花加工，结的特种加工方法，可加工任何强度、硬度、韧性、脆果表明，在TiN／Si3N陶瓷中随着TiN含量的增加，性的材料和各种复杂形状零件，广泛应用于机械制TiN颗粒相互连接可形成导电网格，故其电阻率下降；当TiN的质量分数超过3O％时，TiN／SiN陶瓷收稿日期：2015—

7、10—30．复合材料的电阻率接近0．01Q·cm，并在此情况下基金项目：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51205411)对其进行了电火花加工性能的研究[91。QiuMB等研山东省自然科学基金联合专项资助项目究了单向导电的半导体晶体的电火花加工工艺性(ZR2Ol2EEL15)；中国博士后科学基金资助项目(2015M570619)能，结果表明，电阻率为2．1Q·cm的半导体晶体可第一作者简介：纪仁杰，男，1982年生，副教授。直接进行电火花加工，且当半导体晶体工件接正极——1一设计·研究《电加工与模具)2016年第1

8、期20s时的材料去除率。用，因此电极损耗率较低。由图3a还可看出，当电图2c是在其他条件相同时，电阻率和工具极阻率较高时，电极损耗率随着脉冲宽度的增加而增性对材料去除率的影响。可看出，工具接正极性时大；当电阻率较低时，电极损耗率随着脉冲宽度的的材料去除率低于工具接负极性时。这是因为，和增加而减小。上述现象可解释为：当