论文开题报告：等离子弧热载下花岗石力学性能分析

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：　　机电及自动化学院　　　　　　　　　　　专业班级：　　08机制2班

课题名称 等离子弧热载下花岗石力学性能分析

1、本课题的研究目的和意义：

花岗石属于硬脆材料，切削加工比较困难，本课题采用等离子弧加热的方式使花岗石内部组织和结构发生变化，以便于后续切割加工。通过研究加热后花岗石力学性能变化规律，解决辅助加热应用于硬脆材料切削加工中的关键技术问题。研究结果对于包括花岗石在内的硬脆材料的经济和高效加工具有重要意义。

2、 文献综述（国内外研究情况及其发展）：
石材加工工具的现状
　　石材是具有高硬度、高脆性特点的材料。随着科学技术和现代工业的发展，石材的应用领域日益扩展，石材开采量逐年增加。我国石材行业经过近20年的高速发展，一跃成为在石材产量、消费量、贸易量均位于世界首位的石材工业大国。2008年石材产量达2．2
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增大、随着磨削速度的增大而减小.。金刚石磨粒从胎体中出刃到脱落而完全丧失切削能力要经历一定的磨损过程。由于切削力大典型的金刚石磨损过程为：金刚石出刃→达到工作高度→破碎→结合剂磨蚀→金刚石再出刃→磨粒破碎→磨粒完全脱落。长期以来，国内外专家学者对金刚石工具锯切花岗岩的加工机理、金刚石工具的磨损机理，以及锯切加工过程中的锯切力做了大量试验和研究，取得了令人瞩目的成果，对石材锯切加工及金刚石工具的研究开发起到了积极的推动作用。
近年来加热切削加工技术有很好的发展。加热切削加工是利用了高能热源的热效应，对被切削材料进行加热，使材料切削部位受热软化，硬度、强度下降，易产生塑性变形的一种切削工艺。加热温升后工件材料的剪切强度下降，使切削力和功率消耗降低，振动减轻，因而可以提高金属切除率，改善加工表面的粗糙度。又因刀具耐用度与工件温度存在一定的关系(通常，当工件温度在810℃左右时刀具的耐用度最大)，所以还可延长刀具寿命。加热切削所用热源，如通电加热、焊矩加热、整体加热、火焰和感应局部加热及导电加热，通称为一般热源。这些热源都能对被加工材料加热，对加热切削技术的出现和发展起了重要作用目前岩土学家研究的花岗石受热受力后内部发生的一些组织和力学的变化，这些变化对于花岗石用于储存核废料和石油、天然气等是不利的，而对于花岗石切割是有利的。所以我们通过使用等离子弧局部加热的方法切削，主要研究等离子弧热载下花岗石力学性能，使石材开采和加工变得更加容易、成本更低。从而使石材生产从粗放形走上了自动化、机械化、连续化的大批量、大规模和文明、安全生产的道路上。

3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：

1) 了解花岗岩切割技术的应用现状和发展趋势，阐述花岗石金刚石圆锯片锯切过程中存在的问题；
2) 加热切削用热源研究，掌握切割用等离子弧产生原理，熟悉等离子弧能量密度的影响因素及温度场分布；
3) 花岗石热震后的单轴抗压强度分析，考察相同温度不同的热震次数对强度和弹性模量的影响，相同的热震次数不同温度下花岗石压溃性能；
4) 花岗石热震后的断裂形式分析，考察相同温度不同的热震次数、相同的热震次数不同温度下花岗石破坏特点；
5) 通过上述热震性能研究，分析用于加热切削花岗石技术的优化参数，获得稳定的热源温度参数，降低切削力，减少刀具磨损，提高切割质量。

成果形式：优化的金刚石切削方案及论文


4、 拟解决的关键问题：

1) 花岗石金刚石圆锯片锯切过程中存在的问题；
2) 分析等离子弧能量密度的影响因素及温度场分布；
3) 温度的控制及热震次数的统计，强度和弹性模量的变化分析 ；
4) 各种实验条件下花岗石组织结构以及破坏特点的分析对比；
5) 实验数据的分析对比，优化参数。
5、 研究思路、方法和步骤：

1) 加热切削用热源研究，掌握切割用等离子弧产生原理，熟悉等离子弧能量密度的影响因素及温度场分布；
2) 花岗石热震后的单轴抗压强度分析，考察相同温度不同的热震次数对强度和弹性模量的影响，相同的热震次数不同温度下花岗石压溃性能；
3) 花岗石热震后的组织结构分析，考察相同温度不同的热震次数、相同的热震次数不同温度下花岗石组织结构以及破坏特点；
4) 通过上 ……（未完，全文共3507字，当前仅显示1771字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题报告：等离子弧热载下花岗石力学性能分析》）