Al_2O_（3f）+C_f/ZL109混杂复合材料的切削加工性研究

【摘要】：本文以优化后的Al2O3f+Cf/ZL109 混杂复合材料为研究对象,对其切削加工性和钻削加工性首次进行了全面系统的研究,揭示了该混杂复合材料的切削加工规律,分析了纤维的种类、含量及纤维位向、切削速度、切削深度和进给量等因素对刀具磨损、切削力和加工表面质量的影响及其机理,优化了切削用量和刀具材料;在分析了M.E.Merchant 单一剪切平面切削模型对于Al2O3f+Cf/ZL109 混杂复合材料的适应性的基础上,对该混杂复合材料的切削变形机理、切屑形成机理和断屑机理、刀具磨损机理首次进行了比较深入的研究,并首次建立了Al2O3f+Cf/ZL109 混杂复合材料对刀具的磨损量与Al2O3f纤维含量之间关系的数学模型;对低频复合振动钻削方法提高该混杂复合材料的加工性的可行性问题进行了探讨,优化了振动参数。 对以上问题的研究结果表明,Al2O3f+Cf/ZL109 混杂复合材料由于对刀具磨损较严重,因而表现出较差的切削加工性,其中纤维含量特别是Al2O3f 纤维含量是影响其加工性的最重要因素,采用金刚石刀具可明显提高其加工性,采用振动切削方法是改善其加工性的有效手段。 本研究对于促进Al2O3f+Cf/ZL109 混杂复合材料在航空航天及汽车等民用领域上的应用具有重要的理论价值和实际意义。