針對(duì)氮化硅陶瓷材料加工難度大、表面質(zhì)量難以保證等問題,提出了一種針對(duì)氮化硅陶瓷的激光輔助車削方法,通過激光對(duì)工件進(jìn)行了預(yù)熱,改善了陶瓷材料加工區(qū)域的材料特性,降低了材料的硬度和脆性,在減少切削力的同時(shí),有效改善了陶瓷工件的表面質(zhì)量。首先,利用有限元軟件ABAQUS/CAE建立了氮化硅陶瓷材料的本構(gòu)模型,分析了激光對(duì)車削中材料去除的作用效果;然后,設(shè)計(jì)了激光輔助車削實(shí)驗(yàn),研究了激光功率參數(shù)對(duì)切削力和表面粗糙度的影響規(guī)律,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。研究結(jié)果表明:隨著激光功率的增加,切削力和表面粗糙度都逐漸降低,實(shí)驗(yàn)中切削力最大下降了59.5%,表面粗糙度最大下降了85%,使用激光輔助加工后的表面質(zhì)量得到了明顯提高;同時(shí),實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果趨于一致,驗(yàn)證了所建模型的正確性。 

【文章來源】：機(jī)電工程. 2020,37(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

熱傳導(dǎo)原理

筆者建立氮化硅陶瓷激光輔助車削仿真三維有限元模型,如圖2所示。圖2中,模型分為工件和刀具兩部分,其中,工件為直徑30 mm的棒料,金剛石車刀前角和后角均設(shè)置為7°,刀尖圓弧半徑設(shè)置為20 μm。

激光功率對(duì)切削力的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)蟻群算法的激光切割加工路徑優(yōu)化研究[J]. 侯普良,劉建群,高偉強(qiáng).  機(jī)電工程. 2019(06)
[2]硬質(zhì)合金激光輔助二維超聲切削的表面質(zhì)量[J]. 張明軍,焦鋒,劉建慧,史龍飛.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(05)
[3]激光加熱輔助切削加工技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張迎信,安立寶.  航空材料學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]旋轉(zhuǎn)超聲鉆削碳化硅金剛石工具磨損實(shí)驗(yàn)研究[J]. 曾偉民,皮鈞.  機(jī)電技術(shù). 2015(06)

碩士論文
[1]氧化鋯陶瓷超聲旋轉(zhuǎn)鉆削振動(dòng)系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃飛.廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[2]激光加熱輔助車削45%SiCp/Al的溫度場(chǎng)仿真與切削試驗(yàn)研究[D]. 盛東營(yíng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]脈沖激光加熱輔助車削氧化鋁陶瓷溫度場(chǎng)仿真和試驗(yàn)研究[D]. 廖先宇.湖南大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3020352