增强颗粒对切削SiCp/Al复合材料切屑形成过程的影响机理

为研究SiC颗粒对SiCp/Al复合材料切屑形成过程的影响,设计了一种新型弹簧式快速落刀装置。通过正交切削试验获得切屑和切屑根部,观察其形态及金相显微组织,分析SiC颗粒沿剪切带的排列机制、颗粒的断裂与破碎机理、裂纹的扩展及其对切屑形成的影响。结果表明：设计的快速落刀装置加速度大,能获取有效的切屑根部;基体塑性滑移对颗粒产生的力和力矩使得颗粒沿剪切带排列;颗粒的断裂与破碎主要发生在剪切区、工件与切屑分离面、第2变形区以及刀尖附近的已加工表面;微裂纹从自由表面和剪切区内部沿剪切面扩展;裂纹沿剪切面扩展使得切屑受力不平衡,切屑加速流出,同时裂纹两侧沿剪切面发生相对滑动,导致切屑呈不规则锯齿形。     

不同冷却润滑方式对切削SiCP/Al复合材料刀具磨损的影响

为探究不同冷却润滑方式对切削SiC_P/Al复合材料刀具磨损的影响,进行了干切削（Dry）、微量润滑（MQL）、液氮（LN₂）、切削油（Oil）和乳化液（Emulsion）共五种冷却润滑条件下的车削实验,分析了冷却润滑方式对刀具边界磨损、刀具破损和后刀面磨损的影响。结果表明:MQL和LN₂有更佳的流体冲刷效果,可以将脱落的SiC颗粒及时带离切削区,减少边界磨损; Oil和Emulsion冲刷效果较差,会加剧边界磨损。LN₂的使用会增加刀具受到的热应力和机械冲击,积屑瘤发生完全脱落,造成切削过程不平稳,当切削距离达到1 100 m时,刀具发生破损; Oil切削时,严重的边界磨损导致刀尖部位尺寸减小,强度降低,当切削距离达到825 m时发生了刀具破损。MQL良好的润滑渗透性和LN₂有效的冷却效果可以减少后刀面磨损。因此,MQL兼具冷却、润滑和流体冲刷效果,更加适合作为切削SiC_P/Al复合材料的冷却润滑方式。