碳化硅鋁基(SiCp-Al)復(fù)合材料薄壁件高速銑削變形研究.pdf

1、碳化硅鋁基(SiCp/Al)復(fù)合材料是金屬基復(fù)合材料的一種，它具有低密度、高強(qiáng)度、高剛度、高韌性、高耐磨性和良好的抗疲勞性，以及耐高溫、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于軍用和民用等各個(gè)領(lǐng)域，如航空航天、汽車工業(yè)、電子封裝、光學(xué)儀器等。薄壁件是低剛度工件，在進(jìn)行加工時(shí)又極易產(chǎn)生變形，而且碳化硅鋁基(SiCp/Al)復(fù)合材料的硬度高，在加工過程對(duì)刀具的磨損也較為嚴(yán)重，導(dǎo)致切削的準(zhǔn)確性降低，這些使得碳化硅鋁基(SiCp/Al)復(fù)合材料薄壁

2、件加工極為困難，并且制約了碳化硅鋁基(SiCp/Al)復(fù)合材料薄壁件在實(shí)際中的應(yīng)用。
　　為了研究碳化硅(SiCp/Al)鋁基復(fù)合材料薄壁件銑削變形規(guī)律，本文通過有限元模擬和實(shí)驗(yàn)方法對(duì)三維銑削條件下碳化硅鋁基復(fù)合材料薄壁件變形進(jìn)行了研究，利用ABAQUS/Explicit中的熱-力耦合分析步進(jìn)行銑削變形仿真模擬，并對(duì)其進(jìn)行了銑削對(duì)比實(shí)驗(yàn)。本次研究主要通過仿真分析了切削速度v、切寬ae、每齒進(jìn)給量fz、工件尺寸以及殘余應(yīng)力對(duì)薄壁件變

3、形的影響。根據(jù)有限元分析得出:碳化硅鋁基(SiCp/Al)復(fù)合材料薄壁件在進(jìn)行銑削加工時(shí)，工件整體變形呈U型，最大變形出現(xiàn)在工件的兩端，中間有較小的波動(dòng);不同速度、切寬和每齒進(jìn)給量下工件的變形趨勢(shì)基本相同，工件的變形隨著速度、切寬和每齒進(jìn)給量的增加而增加，且趨勢(shì)加劇;工件的變形隨著工件長度和高度的增加而增大，隨著工件厚度的增加而減小;在殘余應(yīng)力變化前后工件的整體變形趨勢(shì)不變，都呈U型，且當(dāng)殘余應(yīng)力減小時(shí)，工件的變形減小;實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果對(duì)