SiCp/Al復合材料銑磨力試驗研究*

侯張敏，董志國，朱徐輝，劉沛林

(太原理工大學a.機械與運載工程學院；b.精密加工山西省重點試驗室，太原 030024)

0 引言

顆粒增強型鋁基碳化硅復合材料(SiCp/Al)由于其優(yōu)越的綜合性能，廣泛應用于航空航天、精密光學儀器儀表等行業(yè)[1-2]。SiCp/Al復合材料由硬質(zhì)SiC增強顆粒和較軟的Al金屬基體結(jié)合而成，在加工過程中，SiC增強顆粒易破碎、脫落，從而易形成較大的表面缺陷，且SiC增強顆粒還會導致嚴重的刀具磨損。近年來，用磨具磨削的方法來實現(xiàn)金屬基復合材料的高效精密加工正在大量研究。研究SiCp/Al復合材料的磨削力和磨削特性，對深入了解SiCp/Al復合材料的去除機理和使用性能，選擇合理的加工工藝參數(shù)，有效提高零件的加工質(zhì)量有重要意義。

都金光、李建廣等[3-4]通過正交試驗，研究了不同的銑磨工具和加工參數(shù)對銑磨力的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)法向銑磨力和切向銑磨力均隨著銑磨速度的增加而減小，隨著進給速度和銑磨深度的增加而增大；進給速度和銑磨深度對法向銑磨力是高度顯著的影響因素，銑磨速度、進給速度和銑磨深度對切向銑磨力均是高度顯著影響因素。ZHOU等[5]研究了SiCp/Al復合材料的低溫磨削加工特性，在SiCp/Al的磨削過程中加入液氮進行低溫冷卻，對低溫冷卻與常規(guī)濕磨的效果進行了比較。試驗結(jié)果表明，低溫冷卻能有效增強Al基體對SiC顆粒的支撐作用，提高表面質(zhì)量。SHI等[6]用MATLAB對采集的磨削力信號進行了時域、頻域分析和信號小波分析，發(fā)現(xiàn)在砂輪速度一定的情況下，進給速度對磨削力、磨削力比和磨削力標準方差的影響遠大于磨削深度。……