激光加熱輔助切削Al-,2-O-,3-工程陶瓷材料的研究.pdf

1、工程陶瓷材料具有高硬度、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕以及重量輕和良好的自潤滑性等優(yōu)良特性，在生產和生活中得到了越來越廣泛的應用。由于工程陶瓷屬于硬脆性材料，所以工程陶瓷的加工成為了一個難題，而激光加熱輔助切削正是解決這一難題的有效方法之一。它是集光學、材料學、傳熱學、物理學、力學、機械加工等多方面的知識于一體的新型加工技術。它很好地解決了工程陶瓷材料難加工的問題，為工程陶瓷材料的廣泛應用解除了束縛。 本文采用試驗研究和數值模擬兩種手段

2、相結合的方式，以Al2O3工程陶瓷為研究對象，對激光加熱輔助切削工程陶瓷材料進行了分析和研究。首先，建立了激光加熱溫度場的數學模型，運用科學計算軟件MATLAB和有限差分法進行了數值求解，從理論上分析了激光加熱輔助切削過程中溫度場的分布規(guī)律；其次，搭建了一個試驗平臺，測量了加工過程中切削力的變化情況；再次，通過對比不同加工參數下得到的工件表面質量，得到了加工參數的變化對工件表面質量的影響；最后，結合工件表面質量的變化情況，深入分析了激光

3、加熱輔助切削中加工工藝參數對加工質量的影響機理。 激光加熱輔助切削作為一種新的材料加工方法，有其自身的特點。本文在大量試驗數據和充分的理論分析基礎上，對激光加熱輔助切削過程中激光功率、工件表面光斑直徑、進給量、切削深度、工件旋轉速度、刀尖與光斑之間的距離等加工工藝參數對加工質量的影響進行了深入研究，并分析了其機理。然后進一步對加工參數的選擇、刀具的選用提出了建議。 以上的理論分析及試驗結果證明了本文的研究成果對工程陶瓷材