SiCp/Al复合材料超精密车削表面质量的影响因素

选择天然单晶金刚石和聚晶金刚石刀具,研究了增强颗粒质量分数(0～20%)、进给量(1～10 μm/r)、刀尖圆弧半径(0.4～1.6 mm)和刀具材料等因素对SiCp/Al复合材料超精密车削表面质量的影响.结果表明:在试验条件下,加工表面粗糙度Ra随SiC含量的增加而显著增大,且加工表面的微坑洞、微裂纹和划痕等缺陷也显著增多;增大进给量,刀具-工件相对振动幅度增大,且加工表面的增强颗粒拔出、破碎现象增多;刀尖圆弧半径减小,表面粗糙度轮廓波动幅值增大,频谱图中进给分量对应的峰值更为显著;虽然单晶金刚石和聚晶金刚石刀具可获得相同或相近的Ra,但后者获得的表面含有更多的加工缺陷.     

SiC_p/Al复合材料的超精密车削试验

试验研究了碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)的超精密车削加工性能.使用扫描电镜(SEM)对已加工表面、切屑及其根部、刀具前/后刀面磨损带进行观察,使用表面粗糙度轮廓仪对各种切削条件下的加工表面粗糙度轮廓进行测试分析.结果表明,该材料的加工表面常残留微孔洞、微裂纹、坑洞、划痕、残留物突起及基体材料撕裂等微观缺陷,刀具几何参数、切削速度、进给量、增强颗粒尺寸和材料体积分数是影响表面粗糙度的主要因素.由于切削变形区微裂纹动态形成的作用,超精密切削该材料时一般形成锯齿型切屑.刀具-工件的相对振动、基体撕裂增强颗粒拔出、破碎、压入等是该材料超精密车削表面形成的主要机制.单晶金刚石(SCD)刀具主要发生微磨损、崩刃、剥落和磨粒磨损,聚晶金刚石(PCD)刀具主要发生磨粒磨损和粘结磨损.结论表明SiCp/Al的超精密切削加工性较差,但通过选择合适的工艺参数,体积分数为15%的SiCp/2024Al加工表面粗糙度Ra可达24.7 nm.     

影响超精密车削表面粗糙度几种主要因素分析

论述了影响超精密车削表面粗糙度的几种主要因素,详细分析了刀具几何形状、最小切削厚度、不规则的金属变形、切削用量、振动等因素对加工表面粗糙度的影响,为超精密车削加工表面质量的控制提供了依据。     

碳化硅增强颗粒含量和尺寸对铝基复合材料超精密车削表面的影响

用聚晶金刚石刀具(PCD)研究了增强颗粒的含量、尺寸等对SiC颗粒增强铝基复合材料超精密车削表面的影响.结果表明:SiC增强颗粒的去除方式主要有拔出、破碎和切断等,SiC颗粒的含量和平均尺寸越大,其拔出和破碎现象就越多,复合材料获得的加工表面粗糙度值也越大;当SiC颗粒主要以切断方式被去除时,可望获得含有较少坑洞和裂纹等加工缺陷的超精密切削表面.     

超精密车削表面三维形貌的形成及加工影响因素分析

全面分析了超精密加工表面形貌及其特征的形成，认为它是实际粗糙度表面、波纹度表面和几何形状特征表面的叠加。基于机床工艺系统和加工过程，详细分析了超精密车削表面三维形貌的加工影响因素，认为刀具几何开头、进给量和切削深度影响理想粗糙度表面的形成，工件材料特性和刀具与工件间相对振动影响实际粗糙度表面和波纹度表面的形成，加工进给运动误差影响几何形状特征表面的形成。     

铝复合材料超精密加工表面微观分析

用聚晶金刚石PCD刀具对SiC晶须增强铝复合材料SiCw／2024进行了精密超精密切削试验，并用原子力显微镜和电子探针扫描显微镜进行了检测分析，结果证明，SiCw／2024铝复合材料加工表面粗糙度值达到超精密级的最大障碍在于SiC晶须拔出或压入型的破坏方式，而直接剪断的破坏方式则几乎无影响；SiCw／2024超精密加工表面会产生很薄的加工变质层。     

超精密车削表面粗糙度的控制与优化

金刚石车削是利用高精度机床与锋利的单晶金刚石刀具加工出尺寸精度高、表面完整性好的零件的一种金属加工技术。用回归分析的方法，根据金刚石车削铝合金的实验结果可以建立表面粗糙度预测模型，这种方法能够以较少的实验次数获得大量的加工信息。在一定条件下，利用优化设计软件可以实现切削参数的优选，用优选得到的最优切削参数组合进行超精密加工，能够获得超光滑加工表面。     

铝基复合材料精密加工试验研究

文中通过采用PCD刀具进行SiCW增强铝基复合材料的精密切削试验，用原子力显微镜AFM对加工表面的微观形貌进行检测分析，表明SiCW／Al复合材料的加工表面粗糙度值可以达到精密级，但比切削铝基体材料获得的表面粗糙度值更大，且粗糙度值随着切削速度的增加、进给量的减小而减小，而与背吃刀量的关系不大。     

SiCp/LD2铝基复合材料的超塑性

对搅拌铸造、小挤压、热轧和冷轧制备的15%SiCp/LD2铝基复合材料的超塑性进行了研究.研究表明在温度为833K、初始应变速率为8.9×10-4s-1的拉伸变形条件下,其伸长率为250%;适量液相对该复合材料的超塑性具有关键作用.     

超精密车削的新发展

最近在“纳米”车床,即瞄准超精密车削的机床的发展,包括Tong-Tai Topper HPL-50和自动上料的“R”型,这些机床在英国可以从Umak公司买到,车削能力为φ120mm,长80mm的机床用专门的纳米尺旋转编码器,可以给出0.0lμm/r的分辨力以保证精密定位和重复性。     

高速铣削SiC_p/Al复合材料表面形貌功率谱密度研究

为了研究切削参数对高速铣削SiCp/Al复合材料表面微观形貌的影响,本文采用不同切削参数进行了高速铣削实验,利用Talyscan150型表面粗糙度测试仪对加工表面进行测量,对获得的表面数据进行功率谱密度(PSD)分析。结果表明:高速铣削SiC颗粒增强铝基复合材料时,进给量与铣削深度对功率谱密度影响不大,切削速度是主要影响因素,并且随着切削速度的增大,功率谱密度值降低,表面质量提高。加工表面的主要空间波长成分能够反映加工工艺条件对加工表面形貌的影响。     

颗粒增强金属基复合材料加工表面质量的研究

颗粒增强金属基复合材料拥有比强度高、比模量高、膨胀系数低、耐磨性良好等良好的物理性能,但是由于其特殊的组织结构,导致其加工性能较差。本文从其加工表面质量方面综述了国内外颗粒增强金属基复合材料加工技术的进展情况,从传统加工和特种加工两个方面分析了几种加工颗粒增强金属基复合材料常用的加工方法,并指出当前存在的问题和不足。     

SiC颗粒增强铝基复合材料高速铣削工艺研究

从颗粒增强金属基复合材料的应用和切削加工现状出发 ,针对SiC颗粒增强铝基复合材料的高速切削加工性能进行了试验分析。通过铣削试验 ,研究了铣削速度对铣削力、加工表面粗糙度、表面形貌以及刀具磨损的影响 ,分析了该材料的高速切削机理 ,并获得了能够保证对其进行高效高精度加工的合理工艺参数。     

高体积分数SiCp脚复合材料高速铣削力影响因素研究

通过PCD刀具高速铣削高体积分数SiCp／A1复合材料试验,研究了铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度对三向铣削分力的影响,并进行了SiCp／A1复合材料基体材料的铣削力对比。研究结果表明,进给量和铣削深度对三向铣削分力的影响较大,而铣削速度和铣削宽度对三向铣削分力的影响较小,并且SiC颗粒增加了材料的强度,使三向铣削分力数值增大。在只考虑控制铣削力大小的情况下应选取适中的铣削参数,如铣削速度、较大的铣削宽度和较小的进给量及铣削深度。     

金刚石磨头刀具磨铣加工对高体份SiCp/Al复合材料加工表面质量的影响

针对高体份SiCp／Al复合材料,采用佥刚石磨头刀具磨铣切削的加工方法,研究了高速磨铣加工中机床主轴转速、工件进给速度及背吃刀量对材料加工表面形貌损伤以及表面粗糙度的影响规律。研究表明,机床主轴转速的提高、工件进给速度的减小都能够减小材料表面形貌的损伤情况,改善加工表面粗糙度质量：背吃刀量的改变对材料表面形貌损伤以及表面粗糙度的影响不大。     

高速铣削高体积分数SiCp/Al复合材料表面形貌及切屑机制的研究

为了研究高体积分数SiCp/Al复合材料的切削机理及工件表面形貌,采用PCD刀具对干式切削和水溶性冷却液浇注冷却的湿式切削两种切削条件下的高速铣削进行了研究。结果表明,在对颗粒尺寸大、体积分数高的SiCp/Al复合材料进行高速铣削时,干式切削无论是在工件已加工表面形貌和微观结构,还是在切屑形成及形貌上,都好于湿式切削。两种切削条件下均可获得较理想的表面粗糙度。     

芯片用金刚石增强金属基复合材料研究进展

随着电子设备集成化程度越来越高,对高导热封装材料的需求也越来越大,金刚石增强金属基复合材料凭借其高导热性能成为研究焦点。然而,由于金刚石颗粒与金属基体之间的不润湿特性,具有高导热性的金刚石增强金属基复合材料难以制备。文中综述了金刚石增强金属基复合材料的研究进展,包括界面改性、工艺参数优化和复合材料制备方法,并指出了金刚石增强金属基复合材料目前存在的问题和今后的研究方向。     

SiC颗粒增强铝基复合材料高速铣削实验研究

对SiC颗粒增强铝基复合材料的高速切削加工性能进行了试验分析，研究了铣削速度对铣削力、切削温度、加工表面粗糙度、表面形貌和刀具磨损的影响，从而获得了能够保证对其进行高效率、高精度加工的合理工艺参数。