各向同性熱解石墨切削機理研究.pdf

1、各向同性熱解石墨廣泛應用于航空發(fā)動機渦輪軸密封件當中。各向同性熱解石墨在車削加工中易出現(xiàn)邊緣碎裂等現(xiàn)象，質量無法保證，其成品率只有20％；同時加工刀具磨損嚴重，耐用度非常低。因此，對各向同性熱解石墨高效精密切削機理的進行研究，對降低成本，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質量等都具有重要的理論意義與實際應用價值。
　　納米壓痕試驗是研究各向同性熱解石墨脆-塑性轉變的重要方法。通過納米壓痕試驗表明，在小印壓深度時，各向同性熱解石墨材料存在脆-塑

2、性轉變。即表明了在特定條件下可以通過塑性域加工獲得較好表面質量各向同性熱解石墨工件。
　　本文經(jīng)過對基于晶體結構和壓頭形狀的應變梯度理論的研究，將應變梯度理論應用于各向同性熱解石墨材料中。計算出其發(fā)生脆-塑性轉變時的臨界切削厚度，并建立了細微觀結合的各向同性熱解石墨超精密切削模型，然后通過切削試驗證實了上述研究結果的正確性。
　　通過對各向同性熱解石墨加工中金剛石刀具磨損機理與刀具的磨損形貌的研究，表明了磨粒磨損、粘附磨損和

3、微蹦刃破損是其主要磨損機理。并采用了遺傳算法與各向同性熱解石墨加工中的刀具磨損試驗數(shù)據(jù)建立了刀具磨損預測模型，對后續(xù)的應用與研究具有一定指導作用。
　　各向同性熱解石墨的切削參數(shù)進行優(yōu)化。首先采用旋轉試驗設計方法進行試驗規(guī)劃，然后基于善于全局搜索的遺傳基因算法建立了各向同性熱解石墨表面粗糙度預測模型。應用所建立的表面粗糙度預測模型，分析了切削速度、進給量、背吃刀量對加工表面粗糙度的影響。結果表明，進給量對表面粗糙度的影響要大于切削