SiC/Al复合材料铣磨加工工艺参数的优化选择

论文摘要

碳化硅颗粒增强铝基复合材料fsic／（A1）具有高比强度、高比刚度、高热稳定性、高尺寸稳定性等优异特性，在兵器、航空航天、汽车制造和电子等行业有广泛的应用前景。目前对sic／A1复合材料的加工方式主要是利用PcD刀具进行切削加工，但是由于sic颗粒的存在，使材料具有“反切削”的特性，在加工过程中存在刀具磨损严重、加工表面质量差、加工成本高等问题。因此严重限制了该材料的广泛应用。因此十分有必要进行sic／A1复合材料的高教加工方法研究。本课题主要是利用铣磨加工方法对sic／A1复合材料进行加工，通过研究各工艺参数对铣磨力和表面粗糙度的影响规律，实现工艺参数的优化选择。首先，根据磨削原理和复合材料力学知识，结合铣磨加工特点，对铣磨加工材料去除过程进行分析，并结合试验验证理论分析的正确性。其次，研究了铣磨加工sic／A1复合材料时砂轮线速度、进给速度、铣磨深度工艺参数对铣磨力的影响规律，在对正交实验数据进行分析后得出铣磨力的经验公式。并结合相关理论进行分析。最后，对影响加工后表面粗糙度的各个工艺参数进行加工实验，利用单因素实验研究了工艺参数对表面粗糙度的影响规律，利用正交实验得出了铣磨加工sic／A1复合材料时工艺参数与表面粗糙度的经验公式，分析了获得较大材料去除效率和较好表面粗糙的的参数组合，利用获得的组合进行铣磨加工，加工后表面粗糙度为1 258um。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 颗粒增强铝基复合材料的切削加工现状
• 1.2.2 颗粒增强铝基复合材料的磨削加工现状
• 1.2.3 颗粒增强铝基复合材料的特种加工现状
• 1.3 本课题的研究内容
• 第2章 铣磨加工材料去除方式分析
• 2.1 铣磨加工原理
• 2.2 铣磨加工基础
• 2.2.1 砂轮有效磨粒数
• 2.2.2 磨削加工长度
• 2.3 碳化硅颗粒增强铝基复合材料铣磨加工去除分析
• 2.4 铣磨加工表面形貌分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 铣磨力实验研究
• 3.1 实验条件和实验方案
• 3.1.1 实验条件
• 3.1.2 实验设计
• 3.2 铣磨加工参数对铣磨力的影响规律
• 3.2.1 铣磨力理论公式
• 3.2.2 加工参数对铣磨力影响的正交实验分析
• 3.3 加工参数对铣磨力影响的单因素分析
• 3.3.1 行进给速度对铣磨力的影响
• 3.3.2 铁磨深度对铣磨力的影响
• 3.3.3 砂轮线速度对铣磨力的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 表面粗糙度实验研究及工艺参数优选
• 4.1 铣磨加工各参数对表面粗糙度的影响
• 4.1.1 磨削加工表面粗糙度理论公式
• 4.1.2 表面粗糙度检测实验条件和实验设计
• 4.1.3 表面粗糙度正交实验分析
• 4.2 加工参数对表面粗糙度影响
• 4.2.1 砂轮线速度对表面粗糙度影响
• 4.2.2 进给速度对表面粗糙度的影响
• 4.2.3 铣磨深度对表面粗糙度的影响
• 4.3 SiC/Al合材料铣磨加工参数优化选择及综合实验
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录1
• 致谢