AZ31鎂合金高速切削行為研究.pdf

1、鎂合金有著密度小、比強(qiáng)度高等優(yōu)秀物理力學(xué)性能，在航空航天、通信和武器裝備的輕量化方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。鎂合金在室溫下的滑移系少、熱導(dǎo)率高、塑性變形能力差等特點(diǎn)，將對(duì)其在高速切削過(guò)程中的行為產(chǎn)生重要影響。本文圍繞影響鎂合金切削行為的因素及其機(jī)制，開(kāi)展了系列的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。論文以AZ31鎂合金為實(shí)驗(yàn)材料研究了切削參數(shù)對(duì)切削力、切屑形態(tài)以及表面加工質(zhì)量的影響，獲得以下重要結(jié)論：
　　1)當(dāng)切削速度由2000 r/min增大到4

2、400 r/min時(shí)，X、Z向切削力隨著切削速度的增加出現(xiàn)了先增加后降低的趨勢(shì)，在切削速度為2600 r/min時(shí)達(dá)到峰值；Y向切削力則出現(xiàn)先增加后減小再增加的趨勢(shì)。當(dāng)切削進(jìn)給量由0.03 mm/r增大到0.11 mm/r時(shí)，三向切削力均增加，其中Z向切削力增加了110％， Y向切削力增加了80%，X向切削力增加30%。當(dāng)切削深度由0.5 mm增加到2.5 mm時(shí)，三向切削力都處于增加趨勢(shì)，X向切削力增加23%，Y向切削力增加27%，Z

3、向切削力增加21%。
　　2)當(dāng)切削速度由2000 r/min增加到4400r/min時(shí)，鎂合金切屑鋸齒化程度增加70%，齒距則先減小后增大，同時(shí)切屑齒面發(fā)生了折疊、二次剪切的情形。當(dāng)切削進(jìn)給量由0.03mm/r增加到0.11mm/r時(shí)，鋸齒化程度增加81%，齒距增加58%，齒面發(fā)生了斷裂、錯(cuò)位。當(dāng)切削深度由0.5mm增加到2.5mm時(shí)，鋸齒化程度增加32%，齒距增加33%，齒面出現(xiàn)微裂紋、斷裂等現(xiàn)象。
　　3)當(dāng)切削速度由

4、1000 r/min增加到2200r/min時(shí)，材料的表面粗糙度減小23%、應(yīng)力層減小29%、硬化層深度降低68μm。當(dāng)切削進(jìn)給量由0.02 mm/r增加到0.11mm/r時(shí)，應(yīng)力層增加34%，硬化層深度增加40μm，粗糙度增加了56%。當(dāng)切削深度由0.5 mm增加到2 mm時(shí)，應(yīng)力層增加24%，硬化層深度增加36μm，粗糙度增加了36%。
　　4)基于Tipnis粗糙度模型并結(jié)合切削正交實(shí)驗(yàn)得出鎂合金表面粗糙度預(yù)測(cè)模型為Rα=1