發(fā)布時間：2021-10-05 17:02

　　SiCp/Al復合材料具有優(yōu)良性能,如高比剛度和高比強度,被廣泛應用于汽車、能源、航空航天等諸多工程領域。SiCp/Al復合材料因SiC顆粒的加入,明顯改善材料的耐磨性能,但同時也帶來加工質(zhì)量難以控制和刀具磨損嚴重等問題。本文以研究SiCp/A1復合材料加工性能、優(yōu)化其加工參數(shù)和探究其刀具磨損萌生-失效規(guī)律為目標,研究了加工參數(shù)對切削力和加工質(zhì)量的影響規(guī)律,優(yōu)化了加工參數(shù);探究了刀具磨損萌生、擴展演化規(guī)律。主要研究內(nèi)容如下:（1）采用單因素實驗,研究了加工參數(shù)（切削速度、進給量、軸向切深和徑向切深）對切削力和加工質(zhì)量（表面粗糙度、表面形貌、棱邊損傷）的影響規(guī)律。結(jié)果表明:大的切削速度、低的進給量以及軸向切深和徑向切深時的切削力較小。采用大的切削速度、較小的進給量和小于或等于4mm的徑向切深能獲得較好的加工表面質(zhì)量。影響棱邊缺陷的主要因素是切削速度和進給量。為改善棱邊缺陷,切削速度不宜選取處于高低速之間的過渡帶,而進給量的選取也應該適當。（2）基于單因素實驗結(jié)論進一步縮小加工參數(shù)的范圍,進行中心組合實驗,用響應曲面法建立了表面粗糙度二階模型,并以最小表面粗糙度為目標優(yōu)化了加工參數(shù)。結(jié)果表... 

【文章來源】：湖南科技大學湖南省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１技術路線??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ??工件材料中Ｓｉｃ增強顆粒體積分數(shù)為２０％，顆粒尺寸為１５ｐｍ，ｘ件厚度為１８ｍｍ

２．３試驗刀具??硬質(zhì)合金涂層刀片（ＸＯＭＸ１０Ｔ３０８ＴＲ－Ｍ０９），刀片的圭后角為１５°，刀尖圓弧半徑??為０．８ｍｍ，有效刃長為９．３ｍｍ，涂層類型為（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ－ＴｉＮ，涂層牌號為Ｆ４０Ｍ。圖２．３是??刀具幾何參數(shù)的示意圖。圖２．４和２．５分別是刀片和刀桿刀片安裝在直徑為２０ｍｍ的??刀桿（型號為１１２１７．６９－２０２０－１０－２人）上？每次進行切削實驗時刀桿上只裝一個刀片。??二機??ｙ?１?Ｌ?ｉ?］??圖２．３刀具幾何參數(shù)示意圖??Ｆｉｇ．２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｏｏｌ?ｇｅｏｍｅｔｔｙ?ｐａｒａｍｅｔｅｒ??－１３－??

??百??圖２．２?ＳｉＣｐ／Ａｌ復合材料金相圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｔｈｅ?ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＳｉＣｐ／Ａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ??２．３試驗刀具??硬質(zhì)合金涂層刀片（ＸＯＭＸ１０Ｔ３０８ＴＲ－Ｍ０９），刀片的圭后角為１５°，刀尖圓弧半徑??為０．８ｍｍ，有效刃長為９．３ｍｍ，涂層類型為（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ－ＴｉＮ，涂層牌號為Ｆ４０Ｍ。圖２．３是??刀具幾何參數(shù)的示意圖。圖２．４和２．５分別是刀片和刀桿刀片安裝在直徑為２０ｍｍ的??刀桿（型號為１１２１７．６９－２０２０－１０－２人）上？每次進行切削實驗時刀桿上只裝一個刀片。??二機??ｙ?１?Ｌ?ｉ?］??圖２．３刀具幾何參數(shù)示意圖??Ｆｉｇ．２．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｏ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]SiCp/Al復合材料加工過程中棱邊缺陷控制方法的研究[J]. 丁昊,侯寧,周麗,黃樹濤.  工具技術. 2014(08)
[2]工件材料特性對SiCp/Al復合材料高速銑削加工性的影響[J]. 葛英飛,徐九華,張帥,傅玉燦,邊衛(wèi)亮.  機械科學與技術. 2013(09)
[3]氮化硅基體多層膜結(jié)構(gòu)金剛石涂層車削硅鋁合金的切削性能(英文)[J]. 陳乃超,孫方宏.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(07)
[4]SiCp/Al復合材料高速銑削加工表面質(zhì)量及切屑形成機制[J]. 葛英飛,徐九華,傅玉燦,張帥,邊衛(wèi)亮.  機械工程材料. 2012(02)
[5]高速銑削SiCp/Al復合材料表面形貌功率譜密度研究[J]. 張元晶,周明,王陽俊.  工具技術. 2010(09)
[6]Al/SiCp復合材料銑削加工損傷形貌與分析[J]. 張高峰,譚援強,鄧朝暉.  湘潭大學自然科學學報. 2009(03)
[7]SiCp/Al復合材料的超精密車削試驗[J]. 葛英飛,徐九華,楊輝.  光學精密工程. 2009(07)
[8]SiCp/2024Al復合材料超精密車削刀具磨損機理研究[J]. 葛英飛,徐九華,楊輝,羅松保.  中國機械工程. 2009(11)
[9]顆粒增強金屬基復合材料加工表面質(zhì)量的研究[J]. 董小磊,高國富,馬星輝.  工具技術. 2008(12)
[10]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. 2008(07)

博士論文
[1]高體積分數(shù)SiCp/Al復合材料高速銑削基礎研究[D]. 王濤.北京理工大學 2015

碩士論文
[1]SiCp/Al復合材料的高速切削機理研究[D]. 周家林.沈陽理工大學 2008
[2]金屬切削過程中毛刺形成機理及控制方法的研究[D]. 羅蒙.上海交通大學 2007



本文編號：3420166