論文開題報告：等離子弧熱載下花崗石力學(xué)性能分析

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
學(xué)院：　　機電及自動化學(xué)院　　　　　　　　　　　專業(yè)班級：　　08機制2班

課題名稱 等離子弧熱載下花崗石力學(xué)性能分析

1、本課題的研究目的和意義：

花崗石屬于硬脆材料，切削加工比較困難，本課題采用等離子弧加熱的方式使花崗石內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以便于后續(xù)切割加工。通過研究加熱后花崗石力學(xué)性能變化規(guī)律，解決輔助加熱應(yīng)用于硬脆材料切削加工中的關(guān)鍵技術(shù)問題。研究結(jié)果對于包括花崗石在內(nèi)的硬脆材料的經(jīng)濟和高效加工具有重要意義。

2、 文獻綜述（國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展）：
石材加工工具的現(xiàn)狀
　　石材是具有高硬度、高脆性特點的材料。隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，石材的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴展，石材開采量逐年增加。我國石材行業(yè)經(jīng)過近20年的高速發(fā)展，一躍成為在石材產(chǎn)量、消費量、貿(mào)易量均位于世界首位的石材工業(yè)大國。2008年石材產(chǎn)量達2．2
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增大、隨著磨削速度的增大而減小.。金剛石磨粒從胎體中出刃到脫落而完全喪失切削能力要經(jīng)歷一定的磨損過程。由于切削力大典型的金剛石磨損過程為：金剛石出刃→達到工作高度→破碎→結(jié)合劑磨蝕→金剛石再出刃→磨粒破碎→磨粒完全脫落。長期以來，國內(nèi)外專家學(xué)者對金剛石工具鋸切花崗巖的加工機理、金剛石工具的磨損機理，以及鋸切加工過程中的鋸切力做了大量試驗和研究，取得了令人矚目的成果，對石材鋸切加工及金剛石工具的研究開發(fā)起到了積極的推動作用。
近年來加熱切削加工技術(shù)有很好的發(fā)展。加熱切削加工是利用了高能熱源的熱效應(yīng)，對被切削材料進行加熱，使材料切削部位受熱軟化，硬度、強度下降，易產(chǎn)生塑性變形的一種切削工藝。加熱溫升后工件材料的剪切強度下降，使切削力和功率消耗降低，振動減輕，因而可以提高金屬切除率，改善加工表面的粗糙度。又因刀具耐用度與工件溫度存在一定的關(guān)系(通常，當(dāng)工件溫度在810℃左右時刀具的耐用度最大)，所以還可延長刀具壽命。加熱切削所用熱源，如通電加熱、焊矩加熱、整體加熱、火焰和感應(yīng)局部加熱及導(dǎo)電加熱，通稱為一般熱源。這些熱源都能對被加工材料加熱，對加熱切削技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展起了重要作用目前巖土學(xué)家研究的花崗石受熱受力后內(nèi)部發(fā)生的一些組織和力學(xué)的變化，這些變化對于花崗石用于儲存核廢料和石油、天然氣等是不利的，而對于花崗石切割是有利的。所以我們通過使用等離子弧局部加熱的方法切削，主要研究等離子弧熱載下花崗石力學(xué)性能，使石材開采和加工變得更加容易、成本更低。從而使石材生產(chǎn)從粗放形走上了自動化、機械化、連續(xù)化的大批量、大規(guī)模和文明、安全生產(chǎn)的道路上。

3、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：

1) 了解花崗巖切割技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，闡述花崗石金剛石圓鋸片鋸切過程中存在的問題；
2) 加熱切削用熱源研究，掌握切割用等離子弧產(chǎn)生原理，熟悉等離子弧能量密度的影響因素及溫度場分布；
3) 花崗石熱震后的單軸抗壓強度分析，考察相同溫度不同的熱震次數(shù)對強度和彈性模量的影響，相同的熱震次數(shù)不同溫度下花崗石壓潰性能；
4) 花崗石熱震后的斷裂形式分析，考察相同溫度不同的熱震次數(shù)、相同的熱震次數(shù)不同溫度下花崗石破壞特點；
5) 通過上述熱震性能研究，分析用于加熱切削花崗石技術(shù)的優(yōu)化參數(shù)，獲得穩(wěn)定的熱源溫度參數(shù)，降低切削力，減少刀具磨損，提高切割質(zhì)量。

成果形式：優(yōu)化的金剛石切削方案及論文


4、 擬解決的關(guān)鍵問題：

1) 花崗石金剛石圓鋸片鋸切過程中存在的問題；
2) 分析等離子弧能量密度的影響因素及溫度場分布；
3) 溫度的控制及熱震次數(shù)的統(tǒng)計，強度和彈性模量的變化分析 ；
4) 各種實驗條件下花崗石組織結(jié)構(gòu)以及破壞特點的分析對比；
5) 實驗數(shù)據(jù)的分析對比，優(yōu)化參數(shù)。
5、 研究思路、方法和步驟：

1) 加熱切削用熱源研究，掌握切割用等離子弧產(chǎn)生原理，熟悉等離子弧能量密度的影響因素及溫度場分布；
2) 花崗石熱震后的單軸抗壓強度分析，考察相同溫度不同的熱震次數(shù)對強度和彈性模量的影響，相同的熱震次數(shù)不同溫度下花崗石壓潰性能；
3) 花崗石熱震后的組織結(jié)構(gòu)分析，考察相同溫度不同的熱震次數(shù)、相同的熱震次數(shù)不同溫度下花崗石組織結(jié)構(gòu)以及破壞特點；
4) 通過上 ……（未完，全文共3507字，當(dāng)前僅顯示1771字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題報告：等離子弧熱載下花崗石力學(xué)性能分析》）