Vit1块体金属玻璃微铣削表面粗糙度试验研究

为研究金属玻璃的微铣削表面粗糙度,采用直径为0.5 mm的双刃硬质合金微铣刀,在Vit1块体金属玻璃表面加工微尺度沟槽结构;以试件表面粗糙度Ra值为衡量指标,利用三因素五水平正交试验方法分析主轴转速、进给速度和铣削深度对微铣削表面质量的影响。试验结果表明:主轴转速对表面质量影响最为显著,而进给速度影响较小。对影响表面质量及形貌的原因进行了深入分析,其结果对研究Vit1块体金属玻璃的微铣削加工机理具有一定的借鉴意义。

基于D-P本构的Vit1型金属玻璃激光加热辅助切削仿真研究

金属玻璃属于典型的难加工材料,为了提高切削加工性能,利用其强度和硬度对温度敏感的特性,提出金属玻璃的激光加热辅助切削加工,并以Vit1型金属玻璃为对象进行仿真研究。针对有限元软件中没有适用于金属玻璃本构模型的问题,构建了Vit1型金属玻璃的Drucker-Prager本构模型,通过切削力仿真值与实验值的对比验证了本构模型的准确性。由于在有限元软件中无法直接定义和加载激光光源模型,利用Fortran语言编写了激光光源代码,并嵌入到有限元软件,然后将激光加热金属玻璃的梯度温度场数据加载到金属玻璃的二维切削仿真模型中,进行了切削仿真。仿真结果表明,在给定的切削用量下相比传统切削,采用激光加热辅助切削金属玻璃的最高温度降低15.1%,最大Mises应力降低23.3%,切削力降低36.1%,且稳定切削时切削力的波动幅度更小,表明了利用激光辅助切削的方式可以提高金属玻璃的切削加工性。