不同铝基体SiC_p/Al复合材料切削力与刀具的磨损研究

对不同增强相体分比、颗粒尺寸和基体材料的Si CP/Al复合材料进行切削试验,分析了铝基体材料和颗粒尺寸对高、低增强相体分比Si C_p/Al复合材料切削力的影响。针对Si C_p/Al复合材料切削力的复杂性,提出用分形维数的方法定量描述切削力波动的复杂程度。对不同铝基体Si C_p/Al复合材料进行刀具磨损试验,研究铝基体对刀具磨损的影响。结果表明:随着增强相体分比和颗粒尺寸的增加,铝基体对切削力的影响减弱;随着增强相体分比增加,颗粒尺寸对于切削力影响有增大趋势;分形维数可以定量描述切削力波动性质,且Si C_p/6063Al切削力波动频率高于Si C_p/2024Al;相对于Si C_p/2024Al,切削Si C_p/6063Al时刀具前刀面粘结磨损加剧而颗粒磨损减少,刀具后刀面磨损程度相对较高。     

基于双树复小波变换的SiCP/Al复合材料加工表面质量评价

SiC_P/Al复合材料切削加工表面存在大量的凸起、凹坑和沟槽等缺陷,获取表面粗糙度信息时易将缺陷信息计入到粗糙度中,从而影响加工表面质量的合理评价。为提取加工表面粗糙度信息,合理评价SiC_P/Al复合材料加工表面质量,提出一种基于双树复小波变换（DT-CWT）的滤波方法。采用最小二乘法、高斯滤波法和DT-CWT变换的滤波方法对已加工表面进行粗糙度提取,从稳定性及受缺陷影响程度两个方面对三种方法的粗糙度信息提取效果进行对比。结果表明：基于DT-CWT的滤波方法具有较高的稳定性,并能够更有效区分表面粗糙度及缺陷信息,更适于SiC_P/Al复合材料加工表面粗糙度信息提取。应用基于DT-CWT的滤波方法,对不同Al基体的SiC_P/Al复合材料切削加工表面质量评价的结果表明：SiC_P/2024Al复合材料表面质量明显优于SiC_P/6063Al复合材料。     

正交切削SiC_p/Al复合材料的切削力分析

通过PCD刀具对SiC_p/Al复合材料的正交切削试验,分析了切削用量、铝基体材料、颗粒体分比和颗粒尺寸对切削力大小和波动以及切屑形态的影响。结果表明:对于中高体分比的SiC_p/Al复合材料,其切削速度与基体材料对切削力影响不大,切削力随进给量增大呈线性关系增长,随颗粒尺寸增大切削力下降,且颗粒体分比越大,下降幅度越大;切削力波动与刀—屑接触区颗粒数量有关,随颗粒尺寸增大切削力波动减小,随进给量和切削速度增大切削力波动增大;进给量一定时,在高的切削速度和低的颗粒体分比下,SiC_p/Al复合材料易形成卷曲状切屑,且随着进给量增大,切屑卷曲半径增大。