SiCp/Al复合材料高速切削去除机理及表面质量研究

作者：房玉鑫; 王优强; 张平; 王雪兆

来源：表面技术, 2022, 51(10): 293-300.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.10.031

• SiCp/Al复合材料
• 高速加工
• 表面质量
• 加工硬化

目的 探究高速加工下SiCp/2024Al复合材料切屑形成机理及加工表面质量情况，为改善该材料加工性能提供理论依据。方法 设计高速正交铣削实验，对SiCp/2024Al复合材料进行不同切削速度下的高速加工，并通过对切屑形态、切削力、切削能耗、加工表面形貌及加工硬化情况进行分析，探明高速加工下材料去除机理及加工表面质量变化。结果 在较低速度下复合材料的切屑形成过程为第一变形区的剪切变形和SiC颗粒破碎，切屑形态为锯齿状；切削速度在300～800 m/min时，随着速度的提高复合材料切屑连续性下降，切削速度在1 000 m/min时，复合材料韧脆性能发生转变，切屑呈现崩碎状；切削力在切削速度300～1 000 m/min时，随速度提高明显减小，主切削力由300 m/min时的320 N左右下降至1 000 m/min时的180 N左右，切削能耗显著降低；失效的SiC颗粒破坏加工表面质量，而高速加工对表面质量有一定改善，切削速度由300 m/min提高到1 000 m/min时，表面粗糙度由0.68μm下降至0.47μm，加工硬化深度也随切削速度提高而减小。结论 在一定条件下，高速加工有助于改善SiCp/2024Al复合材料的加工性能，其动态力学性能将发生变化，切削力和切削能耗下降，加工表面变形程度降低、质量提高。

• 单位
  青岛理工大学; 华东理工大学