网络互穿双金属复合材料的切削加工性研究

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网络互穿双金属复合材料是一种以增强相骨架结构进行增强的新型材料,本文采用车削实验对网络互穿双金属复合材料的切削加工性进行了系统研究。其非匀质、各向异性等结构特点使该类材料的切削加工性研究更加复杂。针对该材料的结构及应用特点,本文研究主要集中在以下方面:采用单因素法进行车削试验,研究了切削用量对切削力、表面加工质量、切屑形成规律的影响,着重观察分析了增强相及其两相金属界面处的切削力、加工表面形貌、切屑形成机理的特点及规律。结果表明:切削用量对网络互穿双金属复合材料切削力的变化规律与一般匀质材料切削力的变化规律基本保持一致,但是在切削过程中会由于两相材料力学性能差异产生瞬时冲击力,影响切削过程的稳定性,进而对刀具寿命、表面加工质量、切屑形成规律产生影响;由于网络互穿双金属复合材料特殊网络骨架增强结构产生了许多不确定因素,加工表面粗糙度随切削用量的变化规律较为复杂,易产生两相金属界面的裂纹、增强相不锈钢丝的剥离以及加工表面的划痕等现象;基体相材料ZL201切屑形成质量较好,增强相0Cr18Ni9不锈钢丝切屑质量形成较差;由于增强相网络骨架的存在且由于两相界面结合程度不足,多数切屑的两相材料是分离的,这使得部分增强相切屑会使基体相的加工表面产生严重的划痕,降低零件加工质量。
摘要第7-8页
Abstract第8页
第一章 绪论第9-17页
    1.1 研究背景第9-13页
        1.1.1 网络互穿双金属复合材料(IDMPC)第9-11页
        1.1.2 切削加工性第11-13页
    1.2 切削加工性研究方法第13-15页
        1.2.1 基于切削实验的切削加工性研究第13-14页
        1.2.2 基于建模仿真的切削加工性研究第14-15页
    1.3 本文研究的意义及主要内容第15-17页
        1.3.1 研究意义第15-16页
        1.3.2 研究内容第16-17页
第二章 实验方案第17-29页
    2.1 实验材料第17-19页
        2.1.1 基体相材料第17页
        2.1.2 增强相材料第17-18页
        2.1.3 IDMPC 的制备第18-19页
    2.2 实验设备第19-27页
        2.2.1 机床与刀具的选择第19-21页
        2.2.2 切削力测量系统第21-24页
        2.2.3 表面粗糙度 Rz的测量第24-27页
    2.3 实验流程第27-28页
    2.4 本章小结第28-29页
第三章 IDMPC 的切削力研究第29-43页
    3.1 切削力的采集、处理与分析第29-35页
        3.1.1 全局过程的切削力分析第29-32页
        3.1.2 两相界面处的切削力分析第32-35页
    3.2 两相界面处粘结力失效的公式推导第35-41页
        3.2.1 轴向分布的切削第35-38页
        3.2.2 径向分布的切削第38-39页
        3.2.3 周向分布的切削第39-41页
    3.3 本章小结第41-43页
第四章 IDMPC 的表面加工质量及切屑形成机理分析第43-55页
    4.1 IDMPC 的表面加工质量分析第43-46页
        4.1.1 切削速度对表面加工质量的影响第43-44页
        4.1.2 进给量对切削表面加工质量的影响第44-45页
        4.1.3 背吃刀量对切削表面加工质量的影响第45-46页
    4.2 IDMPC 的切屑形成机理分析第46-49页
        4.2.1 切削用量对切屑的影响第46-47页
        4.2.2 增强相对切屑形成规律的影响第47-49页
    4.3 几类典型的表面形貌第49-52页
    4.4 本章小结第52-55页
第五章 结论与展望第55-57页
    5.1 结论第55页
    5.2 展望第55-57页
参考文献第57-61页
致谢第61-63页
附录第63页
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