高速切削下SiC_(p)/Al复合材料切屑形成机理和表面质量影响研究

作者：房玉鑫; 王优强; 张平; 王雪兆

来源：表面技术, 2022, 1-10.

• 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SiC_(p)/2024Al复合材料切屑形成机理以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SiC_(p)/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。结果表明，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，300～800 m/min切削速度区间内，随速度提高，复合材料切屑连续性下降，1000 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300～1000 m/min切削速度区间内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1000 m/min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的改善，随切削速度由300～1000 m/min，表面粗糙度由0.68 μm下降至0.47 μm，加工硬化深度也随切削速度提高而减小。结论，高速加工下材料动态力学性能发生变化，切削力和切削能耗下降，加工表面变形程度降低，表面质量提高，因此一定条件下高速加工有助于改善SiCp/2024Al复合材料的加工性。

• 单位
  华东理工大学; 青岛理工大学