硬質合金激光超聲輔助切削過程的參數(shù)影響特性研究.pdf

1、鎢鈷類硬質合金作為一種典型的難加工材料，具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能。它們最突出的特性就是材料的脆性高，斷裂韌性低，材料的彈性極限和強度非常接近。當材料所承受的載荷超過彈性極限時就發(fā)生斷裂破壞，在已加工表面產(chǎn)生裂紋和凹坑，嚴重影響其表面質量和性能。本文結合課題組對硬脆材料的超聲加工已有的研究，將超精密切削方法與特種加工理論相結合，提出了采用激光加熱與二維超聲振動復合的超精密車削方法，實現(xiàn)對鎢鈷類硬質合金

2、的超精密加工。
　　本文分析了超聲振動切削的運動特性，建立了切削力的理論模型，根據(jù)傳熱學理論建立了激光加熱溫度場的理論模型，采用有限元模擬和實驗驗證相結合的方法，分析了激光加熱參數(shù)對溫度場的影響規(guī)律，建立了激光加熱溫度場的經(jīng)驗模型。根據(jù)自行研制的二維超聲振動裝置在激光加熱條件下進行正交切削實驗和單因素實驗，分析了激光參數(shù)和切削三要素對切削三向力和已加工表面粗糙度的影響特性，建立了切削力和粗糙度值的經(jīng)驗模型。
　　通過實驗研究

3、，確定了激光輔助加熱的一系列參數(shù)，研究分析了切削用量三要素和激光功率對切削力的影響規(guī)律和影響程度，用回歸分析法建立激光加熱和二維超聲振動輔助切削條件下的切削力經(jīng)驗公式，通過檢驗分析，具有較高的可靠性和準確性，為切削用量的合理選擇以及切削力的優(yōu)化控制提供了一定的理論依據(jù)；通過同一正交實驗和單因素實驗，研究分析了切削用量三要素和激光功率對已加工表面粗糙度的影響特性，基于響應面法建立激光加熱和二維超聲振動輔助切削條件下的粗糙度預測模型，根據(jù)響