顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料精密切削技術(shù)的研究.pdf

1、顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料由于具有高比強(qiáng)度和比剛度、耐磨、耐腐蝕、耐疲勞、低熱膨脹系數(shù)、低密度、高微屈服強(qiáng)度、抗輻射及良好的尺寸穩(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，在航空航天、兵器等國防工業(yè)和汽車、電子等民用工業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景，成為當(dāng)今金屬基復(fù)合材料研究和發(fā)展的主流。但由于增強(qiáng)顆粒的存在，切削過程中刀具磨損劇烈，表面質(zhì)量差成為阻礙其實際應(yīng)用的難題之一。因而研究其切削機(jī)理，降低刀具磨損，提高表面質(zhì)量顯得尤其重要。
　　為了促

2、進(jìn)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用，本文以SiCp/Al和Al2O3p/Al復(fù)合材料為研究對象，針對切削過程中的刀具磨損和加工表面質(zhì)量進(jìn)行了相關(guān)的理論分析與試驗研究。
　　首先進(jìn)行了刀具磨損的主要影響因素及影響規(guī)律的研究。采用硬質(zhì)合金、聚晶金剛石(PCD)、立方氮化硼(CBN)三種刀具，進(jìn)行了不同類型(SiC、Al2O3)、不同組份（增強(qiáng)顆粒含量及顆粒尺寸）的復(fù)合材料的刀具磨損切削試驗。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡等對刀具磨損區(qū)的形態(tài)

3、、微觀組織結(jié)構(gòu)和成份進(jìn)行了檢測分析，研究了刀具材料的性能、工件材料的組份、切削工藝參數(shù)等對刀具磨損的影響程度，給出了切削顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料時刀具的主要磨損形式及產(chǎn)生磨損的主要原因。
　　在上述研究的基礎(chǔ)上，采用PCD刀具對不同復(fù)合材料進(jìn)行了精密切削試驗，研究了切削用量、刀具幾何參數(shù)、工件材料的性能等因素對已加工表面表面粗糙度的影響，并利用掃描電鏡對顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料已加工表面形貌進(jìn)行了觀測分析。
　　最后，進(jìn)行了顆粒增強(qiáng)