SiCp/Al復合材料是以鋁為基體,碳化硅顆粒為增強相的金屬基復合材料,它具有高比強度、高比剛度、低的熱膨脹系數(shù)以及良好的熱穩(wěn)定性,同時具有優(yōu)良的導熱、導電性和耐磨、耐腐蝕性等特點,在航空航天、先進武器系統(tǒng)、汽車工業(yè)以及電子封裝等領(lǐng)域運用廣泛。但是,鋁基體中摻入碳化硅硬質(zhì)顆粒,導致SiCp/Al復合材料切削加工刀具磨損嚴重,切削加工性變差,其切屑形成機理也不同于傳統(tǒng)連續(xù)型金屬材料。因此,研究SiCp/Al復合材料切屑形成機理對指導其切削加工具有重要意義。本文采用不同顆粒體分比和顆粒尺寸的SiCp/Al復合材料,通過正交切削實驗研究了SiCp/Al復合材料切屑的形成過程,研究了切削力、切削溫度以及變形區(qū)參數(shù)的影響因素及規(guī)律。主要工作和結(jié)論如下:（1）通過自制彈簧式快速落刀裝置,獲得切屑根部,觀察和分析切屑和切屑根部。結(jié)果表明:不同的切削參數(shù)和材料參數(shù)通過影響基體塑性和裂紋的擴展程度而影響切屑形態(tài);基體塑性滑移對顆粒產(chǎn)生的力和力矩使得顆粒沿剪切帶排列;在剪切區(qū)、工件與切屑分離面、第二變形區(qū)以及刀尖附近的已加工表面發(fā)生了顆粒斷裂與破碎;微裂紋從自由表面和剪切區(qū)內(nèi)部沿著剪切面擴展并貫通;裂紋沿... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 快速落刀研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SiCp/Al復合材料切屑形成研究現(xiàn)狀
        1.2.3 SiCp/Al復合材料切削力及切削溫度研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究目標以及主要研究內(nèi)容
2 實驗條件與實驗過程
    2.1 快速落刀裝置
        2.1.1 快速落刀裝置原理
        2.1.2 快速落刀裝置設計
        2.1.3 快速落刀裝置操作及性能測試
    2.2 實驗材料
    2.3 實驗設備
        2.3.1 實驗機床
        2.3.2 切削力測量系統(tǒng)
        2.3.3 溫度測量設備
    2.4 實驗方案
    2.5 本章小結(jié)
3 SiCp/Al復合材料切屑形成過程研究
    3.1 實驗條件
    3.2 SiCp/Al復合材料切屑形態(tài)
    3.3 基體塑性變形及其對顆粒排列的影響機制
    3.4 顆粒斷裂與破碎機理
    3.5 裂紋及其擴展
        3.5.1 SiCp/Al復合材料中的裂紋源
        3.5.2 SiCp/Al復合材料中的裂紋擴展
    3.6 切屑形成
        3.6.1 切屑形態(tài)分析
        3.6.2 切屑形成過程模型
    3.7 本章小結(jié)
4 切削SiCp/Al復合材料的切削力和切削溫度
    4.1 引言
    4.2 實驗條件
    4.3 SiCp/Al復合材料切削力影響因素研究
        4.3.1 進給量對切削力的影響
        4.3.2 切削速度對切削力的影響
        4.3.3 顆粒體分比對切削力的影響
        4.3.4 顆粒尺寸對切削力的影響
        4.3.5 刀具前角對切削力的影響
    4.4 SiCp/Al復合材料切削溫度影響因素研究
        4.4.1 進給量對切削溫度的影響
        4.4.2 切削速度對切削溫度的影響
        4.4.3 顆粒尺寸對切削溫度的影響
        4.4.4 刀具前角對切削溫度的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 SiCp/Al復合材料變形區(qū)參數(shù)分析
    5.1 變形區(qū)參數(shù)
    5.2 實驗條件
    5.3 變形區(qū)參數(shù)的影響因素分析
        5.3.1 切削厚度的影響
        5.3.2 切削速度的影響
        5.3.3 其他參數(shù)的影響
    5.4 剪切角與摩擦角的關(guān)系
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于三大變形區(qū)的車削SiCp/Al復合材料切削力理論分析方法[J]. 彭春雷.  機械強度. 2018(01)
[2]車床快速落刀裝置研究[J]. 王恒廠,李燦,郁思佳,張井洋,陳春陽.  機械設計與制造工程. 2016(01)
[3]SiCp/Al復合材料超精密車削切屑形成機制及形成過程模型[J]. 葛英飛,徐九華,楊輝.  兵工學報. 2015(05)
[4]高速正交切削SiCp/Al復合材料切削溫度仿真研究[J]. 王澤亮,黃樹濤,焦可如,許立福,李金泉.  工具技術(shù). 2014(10)
[5]高速正交切削SiCp/Al復合材料的切屑形成及邊界損傷仿真研究[J]. 黃樹濤,王澤亮,焦可如,許立福,李金泉.  人工晶體學報. 2014(10)
[6]PCD刀具高速銑削SiCp/Al復合材料切削溫度試驗研究[J]. 葛英飛,邊衛(wèi)亮,傅玉燦,徐九華,張帥.  工具技術(shù). 2011(08)
[7]SiC增強鋁基復合材料的切屑形貌與變形[J]. 王大鎮(zhèn),李波,閆勇剛.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2009(11)
[8]綠色切削SiCp/Al復合材料的刀具溫度研究[J]. 盧接馳,全燕鳴,徐昊.  工具技術(shù). 2009(02)
[9]SiCp/Al復合材料高速切削的研究現(xiàn)狀[J]. 周家林,黃樹濤,許立福,彭瑞卿.  工具技術(shù). 2008(07)
[10]PCD刀具切削顆粒增強鋁基復合材料時刀具磨損研究[J]. 黃劭楠,周明.  工具技術(shù). 2008(06)

博士論文
[1]高體積分數(shù)SiCp/Al復合材料精密磨削機理及表面評價研究[D]. 于曉琳.沈陽工業(yè)大學 2012

碩士論文
[1]SiCp/Al復合材料的切削力仿真和實驗研究[D]. 王景磊.沈陽理工大學 2012



本文編號：3305271