SiCp-Al復合材料銑削殘余應力研究.pdf

1、由于SiCp/Al復合材料具有優(yōu)良的綜合物理力學性能，在很多行業(yè)領域都體現(xiàn)出較高的應用和發(fā)展優(yōu)勢。但由于大量SiC增強顆粒隨機分布在Al基體中，使其切削加工表面質量存在很多缺陷，尤其是不均勻切削加工表面殘余應力的存在，嚴重阻礙了SiCp/Al復合材料的實際應用與發(fā)展。因此，研究SiCp/Al復合材料切削加工表面殘余應力的產生過程與機理，對于提高其加工表面質量具有重要的實際意義。
　　通過有限元分析法建立了整體定義復合材料屬性和分別

2、定義兩相材料屬性兩種狀態(tài)下的銑削加工有限元模型。研究了切削殘余應力的產生原因、殘余應力沿層深方向的分布狀態(tài)、切削參數(shù)對殘余應力的影響規(guī)律，兩種狀態(tài)的研究結果一致。通過改進的微觀模型更深入地研究了SiCp/Al復合材料微觀表面形貌的形成機理及幾種常見缺陷，還有基體、增強顆粒及刀具的三者相互作用對殘余應力分布的影響。建立了三維斜角切削狀態(tài)下的等效銑削厚度數(shù)學模型，有利于研究切削速度和每齒進給量兩切削參數(shù)對切削殘余應力的影響規(guī)律。對SiCp/

3、Al復合材料進行了銑削加工實驗，對切削后的試樣進行分組處理后再進行表面殘余應力檢測實驗，最后與仿真結果進行對比分析，驗證了仿真結果的準確性。
　　通過研究發(fā)現(xiàn)，SiCp/Al復合材料已加工表面殘余應力沿層深方向具有以下分布趨勢：最表層主要是壓應力，次表層殘余壓應力減小，開始出現(xiàn)拉應力，但拉應力值較小，并隨著深度增加，拉應力趨于零；隨著每齒進給量增加，等效銑削厚度增加，即切削層厚度增加，最表面殘余壓應力和次表層最大殘余壓應力增加，并