為探究激光輔助切削技術(shù)對(duì)高體積分?jǐn)?shù)鋁基碳化硅材料加工質(zhì)量的影響,利用ABAQUS有限元仿真軟件,建立體積分?jǐn)?shù)45%的鋁基碳化硅材料切削仿真模型,對(duì)鋁基碳化硅材料受熱后溫度場(chǎng)的分布和不同切削參數(shù)下的應(yīng)力分布進(jìn)行了仿真研究。對(duì)鋁基碳化硅材料進(jìn)行了單因素切削實(shí)驗(yàn)及激光輔助正交精密微切削實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與探討。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鋁基碳化硅材料在受熱后切削過程中應(yīng)力值有所減小,激光輔助切削技術(shù)能有效改善被加工鋁基碳化硅材料的表面粗糙度,減少表面形貌缺陷,同時(shí)降低刀具磨損。 

【文章來源】：組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2020,(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

各切削參數(shù)下表面粗糙度值折線圖

在表9極差法結(jié)果分析中,Kjm表示第j列因素在第m水平所對(duì)應(yīng)的粗糙度和。kjm為Kjm的均值,Rj表示同一因素下kjm的最大值與最小值之差。通過計(jì)算所得的數(shù)據(jù)結(jié)果可知,R1=0.151、R2=0.164、R3=0.069,R2>R1>R3,表明三因素對(duì)表面粗糙度值影響程度的大小:切削深度>切削速度>激光功率。2.2.3 激光輔助切削對(duì)工件表面形貌影響

為探究常規(guī)切削與激光輔助切削對(duì)被加工表面形貌的影響規(guī)律,選取切削速度v=100mm/s、切削深度ap=8μm,激光功率P為0W和20W兩組樣件,利用掃描電子顯微鏡觀測(cè)表面形貌,結(jié)果如圖6所示。圖6中a、b、c為常規(guī)切削,d、e、f為激光輔助切削。從常規(guī)切削形貌圖可以看出,被加工表面完整性較差,存在大量缺陷。表面缺陷主要有:裂紋、空洞、顆粒拔出、顆粒粘結(jié)等。由于實(shí)驗(yàn)材料中碳化硅顆粒的存在,加工過程中刀具切削刃與工件表面接觸,應(yīng)力集中在切削刃上,切屑分離以及已加工表面出現(xiàn)顆粒斷裂和拔出等情況,形成的磨粒進(jìn)入應(yīng)力集中的切削刃附近被切削刃擠壓,隨刀具運(yùn)動(dòng),磨粒若與軟基體接觸則在加工表面留下犁溝,磨粒若與材料內(nèi)的顆粒接觸,則會(huì)產(chǎn)生破碎;材料發(fā)生空洞缺陷是由于材料亞表層存在缺陷,導(dǎo)致材料在加工后缺陷暴露;裂紋的產(chǎn)生則是表層磨粒被壓入導(dǎo)致。常規(guī)切削的被加工表面缺陷很多,鋁基碳化硅材料本身的難加工特性會(huì)嚴(yán)重影響加工過程,導(dǎo)致表面形貌不完整。

【參考文獻(xiàn)】：
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