工程陶瓷的激光加热辅助切削研究

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1、硕叶：学伉论文撼要激嵬掘热辘劲镯潮技术怒}；!il游税械裁造数普遍关注的一种特静棚工援术。它是集光学、材料学、传热学、物理学、力学、机械加工等多方面的知识于一4体的耨鎏热工技术。疆予si，N。等将军牵陶瓷在工程中具有的犹越税械往戆，应麓越来越广泛，但是其加]_。难的问题约了它们的应用，激光加热辅助切自0是解决这⋯难题豹有效方法。本文从数慎模拟和试验研究两方丽对激光加热辅助切削进行了分析和研究：褥先建立激竞燕热涅袋场匏数学模墅，然焉遮翊ANSYS软粹进行了数值求解，从理论上分析了激光辅助加热温度场的分布规

2、律，计算并分析了对Si3N4加热辅魏甥澍辩对热影稿区豹产生影镌豹一疆工艺参鼗；孬嚣选磊Si3N4静A1203两种工程陶瓷进行试黢。通过对加工中重要的工艺参数等做出试验研究，对数值模拟结浆及试簸疆究续莱骰出对照，对魄结祭证实了理论磷究与试验疆究绩莱符合。激光加热辅助切削作为一种新的材料加工方法，必然存在着自舟的特点，本文裁瘸谨实豹瑾论分氍与试验数据对激兜燕热臻嚣弱餐逑程中戆竞斑串心离刀尖距离、工件旋转速度、切削深度、激光功率、工件表面光斑直径等工艺参数对激炎热热辘赘谤澍热工避程的影响进行了深入研究，瓤嚣褥

3、到了Si3N4工疆辫瓷合适的激光加热辅助切削工艺参数。然后进一步对切削力、刀具选用簿作了分析。激先期熬辕瓒甥潮弱韬澍力毒臻显教辫低，秘潮效率骥显撬舞。以上的理论分析及试验结果证明了本文的研究对工程陶瓷等硬质脆性材料的激党热熬辘粒韬澍弯实际的摇嚣意义。美键诿：激光酝热辕助镯燃：Si3N4王程璃瓷；ANSYS：数壤臻爽；工慧参数1．稚陶瓷的激光加热辅助切削研究AbstractAsanewnon—conventionalmachiningtechnologyconcernedbymachiningcommun

4、ityintheworld，laser—assistedmachining(LAM)isacombinationofoptics，materialscience，heattransfer，physics，mechanicsandmechanicalmachining．AlthoughthematerialswithexcellentmechanicalpropertiessuchasSi3N4ceramicsaremoreandmorewidelyappliedinengineering，theirde

5、velopmentisrestrictedbytheirpoormachinedability．MuchresearchworkhasprovedthatLAMcanbeagoodsolutiontothisproblem．Frombothnumericalsimulationandexperiment，thisarticlehasdonemuchresearchworkaboutLAM：Firstly，alaser—assistedtemperaturefieldisfound，thentherule

6、oftemperaturedistributionandsometechnicalparametersaboutthemachiningcourseareanalyzed．Secondly，mechanismofLAMisspecified．Theenergydistributionduringthemachiningcourseandsomematerialcharactersareanalyzed，andsomeimportanttechnicalparametersandmaterialchara

7、ctersofthemachinedmaterialsaretested．Finally，bothnumericalsimulationdataandexperimentaldataarecompared，andtheresultsprovethatthetheoreticalanalysesareingoodagreementwiththeresultsoftheexperiment，Asanewmethodformaterialmachining，LAMhasit’Sowncharacteristi

8、csofitsown．Throughdetailedtheoryanalysisandexperimentdata，importantrelationsamongmachiningcourseandtechnicalparameters，suchasthedistancebetweenthecenteroflaserbeamandthepointofcuttingtools，rotatingspeedoftheworkpiece，cutti