激光加熱輔助車(chē)削45％SiCp-Al的溫度場(chǎng)仿真與切削試驗(yàn)研究.pdf

1、高體積分?jǐn)?shù)（≥45％）SiCp/Al復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合性能，在航空、航天、汽車(chē)、電子等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而，高體積分?jǐn)?shù)SiCp/Al復(fù)合材料塑性差，常規(guī)切削方式加工，效率低、刀具磨損嚴(yán)重。而激光加熱輔助車(chē)削是改善難加工材料切削加工性的一種有效方法，通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行局部加熱，在不改變材料整體特性的前提下，改善材料的切削加工性能，繼而達(dá)到提高車(chē)削加工效率，增加刀具使用壽命的目的。本文將利用激光加熱輔助切削技術(shù)，針對(duì)45%SiCp/Al

2、復(fù)合材料開(kāi)展車(chē)削過(guò)程切削區(qū)域溫度場(chǎng)仿真與切削試驗(yàn)研究，具體研究?jī)?nèi)容包括如下幾個(gè)方面：
　　依據(jù)傳熱學(xué)理論建立了切削區(qū)域溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，采用COMSOL Multiphysics有限元仿真軟件，考慮工件和卡具之間的熱傳導(dǎo)作用，建立了溫度場(chǎng)有限元模型，通過(guò)測(cè)溫試驗(yàn)驗(yàn)證了有限元模型，得到了該材料的輻射率和對(duì)波長(zhǎng)為1048nm的激光的吸收率；仿真分析了激光參數(shù)對(duì)切削區(qū)域溫度場(chǎng)的影響，以此作為切削試驗(yàn)激光參數(shù)的選擇的理論依據(jù)。
　　

3、建立激光加熱輔助車(chē)削試驗(yàn)系統(tǒng)，依據(jù)切削區(qū)域溫度場(chǎng)仿真分析結(jié)果和半精加工切削用量的選擇標(biāo)準(zhǔn)，闡明了激光參數(shù)的選擇方法；通過(guò)激光加熱輔助車(chē)削試驗(yàn)對(duì)比常規(guī)車(chē)削分析了背吃刀量、進(jìn)給量、切削速度、激光加熱溫度對(duì)切削力的影響規(guī)律；結(jié)合對(duì)切削力的分析結(jié)果，闡明了刀具磨損過(guò)程以及刀具快速磨損的原因，并分析了激光加熱前后不同切削速度下刀具的使用壽命。
　　研究了45%SiCp/Al復(fù)合材料在切削過(guò)程中，加工參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度的影響規(guī)律。首先，對(duì)比