切削参数对SiC p /Al复合材料铣削棱边形貌的影响
发布时间：2021-06-23 15:50
针对20vol%的SiCp/Al复合材料的棱边缺陷问题,利用单因素实验对其进行面铣,研究了切削参数对出口棱边形貌的影响。研究结果表明:出口棱边形貌受铣削速度变化的影响较大,在低速（40和80 m/min）和高速（200 m/min）时棱边形貌均较好;当进给量为0.02和0.04 mm/r时,出口棱边主要存在毛刺。随着进给量的不断增大,棱边出现了严重的缺陷和表层剥落,之后棱边又以少量的毛刺和缺陷为主。当只改变轴向切深时,出口棱边均会出现严重的缺陷,只改变轴向切深对改善棱边形貌质量效果不显著。因此,当铣削速度为低速或高速、进给量较小且轴向切深适中时,SiCp/Al才能获得较好的出口棱边形貌。
【文章来源】：宇航材料工艺. 2017,47(05)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
铣削实验系统示意图Fig．1Sketchofmillingexperimentsystem
(d)160m/min(e)200m/min图2不同切削速度时工件材料的棱边形貌对比(f:0．06mm/r，ap:1．5mm，ae:6mm)Fig．2Comparisonoftheedgeshapeofworkpiecematerialswithdifferentcuttingspeeds为了对铣削过程中出现的破损情况进行进一步分析，通过测量棱边最大缺陷的最大宽度Lmax来定量描述SiCp/Al复合材料的破损程度［图2(d)］。测量结果见图3。图3工件棱边缺陷最大宽度随切削速度的变化曲线(f:0．06mm/r，ap:1．5mm，ae:6mm)Fig．3Variationofthemaximumwidthoftheworkpieceedgedefectwiththecuttingspeed当铣削速度为160m/min时，棱边缺陷的宽度达到了150!m，远大于其他切削速度条件下出现的棱边缺陷宽度。当铣削速度为40、80和200m/min时，棱边缺陷宽度Lmax基本维持在43!m左右。对于体积分数为20%的SiCp/Al复合材料来说，平面铣削时切削速度对其棱边缺陷的影响呈现出由小变大再变小的变化规律。因此，为了获得高质量的棱边，保证SiCp/Al复合材料棱边的几何完整性，铣削时切削速度不宜处于高低速之间的过渡带。2．2进给量对出口形貌的影响图4为不同进给量时SiCp/Al复合材料的出口棱边形貌对比情况。当进给量为0．02和0．04mm/r时，出口棱边存在大量的毛刺和微小的缺陷。进给量为0．06mm/r时，棱边开始出现缺陷。进给量进一步增大到0．08mm/r时，棱边出现了严重的缺陷和表层剥落。当进给量达到0．1mm/r时，出口棱边同时存在少量的毛刺和缺陷。(a)0．02mm/r(b)0．04mm/r(c)0．06mm/r宇航材料工艺http:∥www．yhclgy．com2017年第5期—37—
(d)160m/min(e)200m/min图2不同切削速度时工件材料的棱边形貌对比(f:0．06mm/r，ap:1．5mm，ae:6mm)Fig．2Comparisonoftheedgeshapeofworkpiecematerialswithdifferentcuttingspeeds为了对铣削过程中出现的破损情况进行进一步分析，通过测量棱边最大缺陷的最大宽度Lmax来定量描述SiCp/Al复合材料的破损程度［图2(d)］。测量结果见图3。图3工件棱边缺陷最大宽度随切削速度的变化曲线(f:0．06mm/r，ap:1．5mm，ae:6mm)Fig．3Variationofthemaximumwidthoftheworkpieceedgedefectwiththecuttingspeed当铣削速度为160m/min时，棱边缺陷的宽度达到了150!m，远大于其他切削速度条件下出现的棱边缺陷宽度。当铣削速度为40、80和200m/min时，棱边缺陷宽度Lmax基本维持在43!m左右。对于体积分数为20%的SiCp/Al复合材料来说，平面铣削时切削速度对其棱边缺陷的影响呈现出由小变大再变小的变化规律。因此，为了获得高质量的棱边，保证SiCp/Al复合材料棱边的几何完整性，铣削时切削速度不宜处于高低速之间的过渡带。2．2进给量对出口形貌的影响图4为不同进给量时SiCp/Al复合材料的出口棱边形貌对比情况。当进给量为0．02和0．04mm/r时，出口棱边存在大量的毛刺和微小的缺陷。进给量为0．06mm/r时，棱边开始出现缺陷。进给量进一步增大到0．08mm/r时，棱边出现了严重的缺陷和表层剥落。当进给量达到0．1mm/r时，出口棱边同时存在少量的毛刺和缺陷。(a)0．02mm/r(b)0．04mm/r(c)0．06mm/r宇航材料工艺http:∥www．yhclgy．com2017年第5期—37—
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速正交切削SiCp/Al复合材料切削温度仿真研究[J]. 王泽亮,黄树涛,焦可如,许立福,李金泉. 工具技术. 2014(10)
[2]高速正交切削SiCp/Al复合材料的切屑形成及边界损伤仿真研究[J]. 黄树涛,王泽亮,焦可如,许立福,李金泉. 人工晶体学报. 2014(10)
[3]切削SiCp/Al复合材料刀尖圆弧半径对棱边缺陷的影响[J]. 杜玉真,周丽. 工具技术. 2014(05)
[4]颗粒增强铝基复合材料研究与应用发展[J]. 樊建中,石力开. 宇航材料工艺. 2012(01)
[5]碳化硅颗粒增强铝基复合材料开发与应用的研究现状[J]. 王文明,潘复生,曾苏民. 兵器材料科学与工程. 2004(03)
本文编号：3245223
【文章来源】：宇航材料工艺. 2017,47(05)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
铣削实验系统示意图Fig．1Sketchofmillingexperimentsystem
(d)160m/min(e)200m/min图2不同切削速度时工件材料的棱边形貌对比(f:0．06mm/r，ap:1．5mm，ae:6mm)Fig．2Comparisonoftheedgeshapeofworkpiecematerialswithdifferentcuttingspeeds为了对铣削过程中出现的破损情况进行进一步分析，通过测量棱边最大缺陷的最大宽度Lmax来定量描述SiCp/Al复合材料的破损程度［图2(d)］。测量结果见图3。图3工件棱边缺陷最大宽度随切削速度的变化曲线(f:0．06mm/r，ap:1．5mm，ae:6mm)Fig．3Variationofthemaximumwidthoftheworkpieceedgedefectwiththecuttingspeed当铣削速度为160m/min时，棱边缺陷的宽度达到了150!m，远大于其他切削速度条件下出现的棱边缺陷宽度。当铣削速度为40、80和200m/min时，棱边缺陷宽度Lmax基本维持在43!m左右。对于体积分数为20%的SiCp/Al复合材料来说，平面铣削时切削速度对其棱边缺陷的影响呈现出由小变大再变小的变化规律。因此，为了获得高质量的棱边，保证SiCp/Al复合材料棱边的几何完整性，铣削时切削速度不宜处于高低速之间的过渡带。2．2进给量对出口形貌的影响图4为不同进给量时SiCp/Al复合材料的出口棱边形貌对比情况。当进给量为0．02和0．04mm/r时，出口棱边存在大量的毛刺和微小的缺陷。进给量为0．06mm/r时，棱边开始出现缺陷。进给量进一步增大到0．08mm/r时，棱边出现了严重的缺陷和表层剥落。当进给量达到0．1mm/r时，出口棱边同时存在少量的毛刺和缺陷。(a)0．02mm/r(b)0．04mm/r(c)0．06mm/r宇航材料工艺http:∥www．yhclgy．com2017年第5期—37—
(d)160m/min(e)200m/min图2不同切削速度时工件材料的棱边形貌对比(f:0．06mm/r，ap:1．5mm，ae:6mm)Fig．2Comparisonoftheedgeshapeofworkpiecematerialswithdifferentcuttingspeeds为了对铣削过程中出现的破损情况进行进一步分析，通过测量棱边最大缺陷的最大宽度Lmax来定量描述SiCp/Al复合材料的破损程度［图2(d)］。测量结果见图3。图3工件棱边缺陷最大宽度随切削速度的变化曲线(f:0．06mm/r，ap:1．5mm，ae:6mm)Fig．3Variationofthemaximumwidthoftheworkpieceedgedefectwiththecuttingspeed当铣削速度为160m/min时，棱边缺陷的宽度达到了150!m，远大于其他切削速度条件下出现的棱边缺陷宽度。当铣削速度为40、80和200m/min时，棱边缺陷宽度Lmax基本维持在43!m左右。对于体积分数为20%的SiCp/Al复合材料来说，平面铣削时切削速度对其棱边缺陷的影响呈现出由小变大再变小的变化规律。因此，为了获得高质量的棱边，保证SiCp/Al复合材料棱边的几何完整性，铣削时切削速度不宜处于高低速之间的过渡带。2．2进给量对出口形貌的影响图4为不同进给量时SiCp/Al复合材料的出口棱边形貌对比情况。当进给量为0．02和0．04mm/r时，出口棱边存在大量的毛刺和微小的缺陷。进给量为0．06mm/r时，棱边开始出现缺陷。进给量进一步增大到0．08mm/r时，棱边出现了严重的缺陷和表层剥落。当进给量达到0．1mm/r时，出口棱边同时存在少量的毛刺和缺陷。(a)0．02mm/r(b)0．04mm/r(c)0．06mm/r宇航材料工艺http:∥www．yhclgy．com2017年第5期—37—
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速正交切削SiCp/Al复合材料切削温度仿真研究[J]. 王泽亮,黄树涛,焦可如,许立福,李金泉. 工具技术. 2014(10)
[2]高速正交切削SiCp/Al复合材料的切屑形成及边界损伤仿真研究[J]. 黄树涛,王泽亮,焦可如,许立福,李金泉. 人工晶体学报. 2014(10)
[3]切削SiCp/Al复合材料刀尖圆弧半径对棱边缺陷的影响[J]. 杜玉真,周丽. 工具技术. 2014(05)
[4]颗粒增强铝基复合材料研究与应用发展[J]. 樊建中,石力开. 宇航材料工艺. 2012(01)
[5]碳化硅颗粒增强铝基复合材料开发与应用的研究现状[J]. 王文明,潘复生,曾苏民. 兵器材料科学与工程. 2004(03)
本文编号：3245223
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