激光加熱輔助車削45％SiCp-Al的溫度場仿真與切削試驗研究.pdf

1、高體積分數（≥45％）SiCp/Al復合材料具有優(yōu)異的綜合性能，在航空、航天、汽車、電子等領域有著廣泛的應用。然而，高體積分數SiCp/Al復合材料塑性差，常規(guī)切削方式加工，效率低、刀具磨損嚴重。而激光加熱輔助車削是改善難加工材料切削加工性的一種有效方法，通過對材料進行局部加熱，在不改變材料整體特性的前提下，改善材料的切削加工性能，繼而達到提高車削加工效率，增加刀具使用壽命的目的。本文將利用激光加熱輔助切削技術，針對45%SiCp/Al

2、復合材料開展車削過程切削區(qū)域溫度場仿真與切削試驗研究，具體研究內容包括如下幾個方面：
　　依據傳熱學理論建立了切削區(qū)域溫度場的數學模型，采用COMSOL Multiphysics有限元仿真軟件，考慮工件和卡具之間的熱傳導作用，建立了溫度場有限元模型，通過測溫試驗驗證了有限元模型，得到了該材料的輻射率和對波長為1048nm的激光的吸收率；仿真分析了激光參數對切削區(qū)域溫度場的影響，以此作為切削試驗激光參數的選擇的理論依據。
　　

3、建立激光加熱輔助車削試驗系統(tǒng)，依據切削區(qū)域溫度場仿真分析結果和半精加工切削用量的選擇標準，闡明了激光參數的選擇方法；通過激光加熱輔助車削試驗對比常規(guī)車削分析了背吃刀量、進給量、切削速度、激光加熱溫度對切削力的影響規(guī)律；結合對切削力的分析結果，闡明了刀具磨損過程以及刀具快速磨損的原因，并分析了激光加熱前后不同切削速度下刀具的使用壽命。
　　研究了45%SiCp/Al復合材料在切削過程中，加工參數對工件表面粗糙度的影響規(guī)律。首先，對比