SiC_p/Al复合材料高速铣削加工表面质量及切屑形成机制

使用聚晶金刚石(PCD)刀具,对碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)进行高速铣削加工,研究了加工表面质量及切屑的形成机制。结果表明:刀具进给波纹、工件材料塑性侧流、刀具-工件相对振动和增强颗粒去除过程留下的孔洞、微裂纹、基体撕裂等是SiCp/Al复合材料高速铣削加工表面的主要形成机制;增大切削速度、使用冷却液、降低增强颗粒体积分数、减小增强颗粒尺寸均有助于提高加工表面质量;切屑形态为不均匀锯齿状,增强颗粒体积分数、热处理状态等对切屑形成有显著影响,绝热剪切、孔洞/微裂纹动态形成和扩展是切屑的主要形成机制。

工件材料特性对SiCp／Al复合材料高速铣削加工性的影响

使用聚晶金刚石刀具(PCD),在切削速度为1 200 m/min下,研究了增强颗粒体分比与尺寸、热处理状态和冷却方式等对SiC p/2009Al复合材料高速铣削加工性的影响。结果表明:减小体分比或使用冷却液有助于明显改善SiC p/2009Al复合材料高速铣削加工性。材料经热处理后,加工表面质量明显提高,但切削力显著增大、刀具耐用度明显降低、切屑锯齿形更加明显。体分比一定时,在一定程度范围内增大增强颗粒尺寸有助于降低切削力和切削温度、延长刀具耐用度,但加工表面质量有所下降。

基于iSIGHT的鼓式制动器多目标优化设计

以鼓式制动器效能因素最大和制动鼓体积最小为目标,对鼓式制动器进行多目标优化设计,利用iSIGHT集成的多目标优化遗传算法,得到多目标优化问题的Pareto最优解集,再利用Pareto最优解集专用后处理工具EDM,找到最合适的折衷解。

聚晶金刚石刀具高速铣削SiC_p/2009Al复合材料工艺参数的优化

使用聚晶金刚石(PCD)刀具用正交试验设计法,对不同体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行了高速铣削试验,建立了刀具耐用度和表面粗糙度经验公式,以最低单件成本、最低表面粗糙度、最高刀具耐用度为目标函数,运用遗传算法对高速铣削工艺参数进行了多目标优化。结果表明:增强颗粒体积分数是影响刀具耐用度的最显著因素,切削速度v次之,而每齿进给量fz和径向切削深度aw的影响不显著;诸因素对表面粗糙度影响的显著性从高到底依次为fz、φ、v、aw,优化的工艺参数为切削速度v=760m·min-1,每齿进给量fz=0.08mm,径向切削深度aw=3mm,增强颗粒体积分数φ=17%。