sicpal复合材料车削加工棱边缺陷的特征及形成机理研究

《sicpal复合材料车削加工棱边缺陷的特征及形成机理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、单位代码10144分类号编号___________硕士学位论文题目研究生姓名j1(xt届；专业〉导师姓名论文完成曰期漆iK，欠$ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容夕^本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字)：日期：年}月T

2、曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：了A指导教师签名：丨M曰期：曰期：分类号：TG51密级：ＵＤＣ：621编号：工学硕士学位论文SiCp/Al复合材料车削加工棱边缺陷的特征及形成机理研究硕士研究生：丁昊指导教师：周丽教授学科、专业：

3、机械制造及自动化沈阳理工大学2015年3月分类号：TG51密级：ＵＤＣ：621编号：工学硕士学位论文SiCp/Al复合材料车削加工棱边缺陷的特征及形成机理研究硕士研究生：丁昊指导教师：周丽教授学位级别：工学硕士学科、专业：机械制造及自动化所在单位：机械工程学院论文提交日期：2014年12月15日论文答辩日期：2015年3月7日学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex:TG51U.D.C:621AThesisfortheDegreeofM.Eng.TheStudyofEdgeDefectCharacteristicsandFormat

4、ionMechanismDuringTurningofSiCp/AlCompositesCandidate:DingHaoSupervisor:Prof.ZhouLiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofM.EngSpeciality:MechanicalmanufacturingandautomationDateofSubmission:December,2014DateofExamination:March,2015University:ShenyangLigongUniversity摘要由于SiCp/Al复合材料自身的材料

5、特性，使其变的十分的难加工，很难保证加工后工件的棱边质量，较低的棱边质量会给生产带来很多的问题，严重的制约了SiCp/Al复合材料在实际中的应用。因此，研究SiCp/Al复合材料的切削加工特性并找到相应的优化方法十分必要。本文通过使用有限元仿真方法和实验方法深入的研究了三维切削条件下车削加工SiCp/Al复合材料的断裂特性及棱边缺陷的形成机理。建立了加工SiCp/Al复合材料的三维斜角切削有限元模型，根据仿真结果棱边缺陷的形成过程被分为连续切削、弹性变形、塑性变形、临界转变、挠曲变形、裂纹开始、裂纹扩展、断裂分离八个阶段。通过建立了包含不规则SiC颗粒的静

6、力学模型，分析了颗粒与基体交互作用下的应力场，进一步说明了SiCp/Al复合材料的边缘断裂特性。建立了一种三维车削简化模型，与三维斜角切削进行对比，通过分析棱边缺陷尺寸与切削参数之间的规律得出：棱边缺陷尺寸随着切削深度的增加显著增加，随进给量的增加缓慢增加，随主轴转速的增加变化不明显。进行了车削加工SiCp/Al复合材料实验并分析结果，从微观材料和断口形貌角度分析了复合材料的断裂性能与机理，研究了复合材料的断口形貌。分析了切削参数对棱边缺陷尺寸的影响得出：切削深度与进给量对棱边缺陷尺寸的影响与有限元分析一致，主轴转速的影响与有限元分析有一些出入并分析了原因

7、。通过建立切削参数与棱边缺陷尺寸之间的数学回归模型，分析了切削参数对棱边缺陷尺寸的影响程度，并应用遗传算法对棱边缺陷尺寸进行优化求解，得出了控制棱边缺陷尺寸的最优切削参数组合。最后，提出了棱边质量的控制方法：终端倒角法、挡板抑制法、工件叠加法。关键词：SiCp/Al复合材料；车削；棱边缺陷；有限元分析；断裂特性国家自然科学基金资助项目(项目号51175353)沈阳理工大学硕士学位论文AbstractItisverydifficulttomachineSiCp/Alcompositesduetothematerialproperties,andtheedge

8、qualityishardtoensureaftermachini