PCD刀具高速銑削SiCp/Al復(fù)合材料理論和試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-21 10:56
SiCp/Al復(fù)合材料是一種廣泛運(yùn)用在航天、電子領(lǐng)域的難加工材料。SiCp/Al復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度和比剛度、耐疲勞、耐腐蝕、耐磨、低密度、低熱膨脹系數(shù)及良好的尺寸穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性等許多優(yōu)異的力學(xué)性能和物理性能。但是,由于SiCp/Al復(fù)合材料中增強(qiáng)相SiC顆粒的存在導(dǎo)致了刀具磨損嚴(yán)重、加工表面質(zhì)量差等一系列的問(wèn)題。本文基于PCD刀具高速銑削SiCp/Al復(fù)合材料工藝基礎(chǔ)試驗(yàn),圍繞刀具磨損、表面質(zhì)量和銑削力等方面,進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析,為建立SiCp/Al復(fù)合材料窄槽的高速銑削加工工藝,指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)提供了一定的理論依據(jù)和工藝基礎(chǔ)。 本文的主要研究結(jié)論如下: 1.基于位錯(cuò)理論,從材料本身特性出發(fā)分析了SiCp/Al復(fù)合材料制備過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷,提出了銑削加工中三種材料去除過(guò)程的模型:鋁基體包裹增強(qiáng)顆粒發(fā)生位錯(cuò)滑移、SiC顆粒剪切斷裂或者破碎、SiC顆粒剝落或者壓入加工表面。 2. SiCp/Al復(fù)合材料表面缺陷形成的最主要原因是增強(qiáng)體SiC顆粒的拔出以及PCD刀具中金剛石顆粒的脫落。通過(guò)掃描電子顯微鏡的觀察分析驗(yàn)證了SiCp/Al復(fù)合材料已加工表面的三種主要缺陷:二次耕犁、凹坑和突起這...
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.1.1 SiC 顆粒增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料簡(jiǎn)介
1.1.2 高速切削技術(shù)概述
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 SiCp/Al 復(fù)合材料去除機(jī)理研究
1.2.2 刀具磨損研究
1.2.3 切削力研究
1.2.4 表面完整性研究
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 高速銑削 SiCp/Al 復(fù)合材料切削研究基礎(chǔ)
2.1 SiCp/Al 復(fù)合材料銑削加工去除機(jī)理
2.1.1 SiCp/Al 復(fù)合材料物理力學(xué)特性
2.1.2 SiCp/Al 復(fù)合材料模型簡(jiǎn)化
2.1.3 SiCp/Al 復(fù)合材料基體去除機(jī)理
2.1.4 SiC 顆粒增強(qiáng)體的去除機(jī)理
2.1.5 SiCp/Al 復(fù)合材料的去除機(jī)理分析
2.2 銑削形貌觀察
2.3 刀具的選擇
2.4 現(xiàn)有高速銑削 PCD 刀具幾何結(jié)構(gòu)理論研究分析
2.4.1 高速立銑刀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.4.2 銑刀幾何參數(shù)對(duì)加工性能及刀具耐用度的影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 高速銑削 SiCp/Al 復(fù)合材料刀具磨損研究
3.1 試驗(yàn)條件及測(cè)量方法
3.2 不同幾何結(jié)構(gòu)對(duì)刀具磨損的影響
3.3 不同顆粒度對(duì)刀具磨損的影響
3.3.1 顆粒度對(duì)刀具磨損的影響
3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4 銑削不同體積分?jǐn)?shù) SiCp/Al 復(fù)合材料刀具磨損對(duì)比
3.5 刀具磨損形態(tài)以及機(jī)理分析
3.5.1 PCD 刀具的前刀面磨損形態(tài)分析
3.5.2 PCD 刀具的后刀面磨損形態(tài)分析
3.5.3 PCD 刀具的磨損機(jī)理分析
3.6 刀具磨損對(duì)表面粗糙度的影響
3.7 本章小結(jié)
第4章 高速銑削 SiCp/Al 復(fù)合材料銑削力研究
4.1 銑削力的理論分析與動(dòng)態(tài)測(cè)量
4.1.1 銑削力的理論分析
4.1.2 銑削力的動(dòng)態(tài)測(cè)量
4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與安排
4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果及分析
4.3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
本文編號(hào):3766891
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.1.1 SiC 顆粒增強(qiáng)型鋁基復(fù)合材料簡(jiǎn)介
1.1.2 高速切削技術(shù)概述
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1 SiCp/Al 復(fù)合材料去除機(jī)理研究
1.2.2 刀具磨損研究
1.2.3 切削力研究
1.2.4 表面完整性研究
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 高速銑削 SiCp/Al 復(fù)合材料切削研究基礎(chǔ)
2.1 SiCp/Al 復(fù)合材料銑削加工去除機(jī)理
2.1.1 SiCp/Al 復(fù)合材料物理力學(xué)特性
2.1.2 SiCp/Al 復(fù)合材料模型簡(jiǎn)化
2.1.3 SiCp/Al 復(fù)合材料基體去除機(jī)理
2.1.4 SiC 顆粒增強(qiáng)體的去除機(jī)理
2.1.5 SiCp/Al 復(fù)合材料的去除機(jī)理分析
2.2 銑削形貌觀察
2.3 刀具的選擇
2.4 現(xiàn)有高速銑削 PCD 刀具幾何結(jié)構(gòu)理論研究分析
2.4.1 高速立銑刀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.4.2 銑刀幾何參數(shù)對(duì)加工性能及刀具耐用度的影響
2.5 本章小結(jié)
第3章 高速銑削 SiCp/Al 復(fù)合材料刀具磨損研究
3.1 試驗(yàn)條件及測(cè)量方法
3.2 不同幾何結(jié)構(gòu)對(duì)刀具磨損的影響
3.3 不同顆粒度對(duì)刀具磨損的影響
3.3.1 顆粒度對(duì)刀具磨損的影響
3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.4 銑削不同體積分?jǐn)?shù) SiCp/Al 復(fù)合材料刀具磨損對(duì)比
3.5 刀具磨損形態(tài)以及機(jī)理分析
3.5.1 PCD 刀具的前刀面磨損形態(tài)分析
3.5.2 PCD 刀具的后刀面磨損形態(tài)分析
3.5.3 PCD 刀具的磨損機(jī)理分析
3.6 刀具磨損對(duì)表面粗糙度的影響
3.7 本章小結(jié)
第4章 高速銑削 SiCp/Al 復(fù)合材料銑削力研究
4.1 銑削力的理論分析與動(dòng)態(tài)測(cè)量
4.1.1 銑削力的理論分析
4.1.2 銑削力的動(dòng)態(tài)測(cè)量
4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與安排
4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果及分析
4.3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文與研究成果清單
致謝
本文編號(hào):3766891
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