顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的超聲振動(dòng)鉆削機(jī)理研究.pdf

1、近年來，顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料（MMCs）以其優(yōu)良的性能而得到了廣泛的應(yīng)用，但由于其內(nèi)部具有較高硬度的增強(qiáng)相而使得其機(jī)械加工變得非常困難，從而限制了它的推廣，因此本文提出采用超聲振動(dòng)鉆削的方法對(duì)金屬基復(fù)合材料進(jìn)行孔加工的思想。本文介紹了幾種常用的振動(dòng)鉆削裝置，并說明了變幅桿的原理與設(shè)計(jì)，給出了圓錐型變幅桿與復(fù)合型變幅桿的設(shè)計(jì)公式，通過對(duì)比分析了二者的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了在設(shè)計(jì)超聲振動(dòng)鉆削裝置時(shí)推薦采用圓錐型復(fù)合變幅桿。通過變幅桿和工具桿的動(dòng)

2、力學(xué)模型，用機(jī)械阻抗方法研究了局部共振現(xiàn)象，指出局部共振是超聲加工系統(tǒng)中的某些振動(dòng)頻率和工具桿固有頻率相接近時(shí)的現(xiàn)象，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)仍是全諧振的。從理論的角度分析了顆粒增強(qiáng)MMCs的超聲鉆削機(jī)理，指出了受外應(yīng)力時(shí)內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展途徑和切屑的形成方式。在自行研制的超聲鉆削設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過使用不同材質(zhì)的硬質(zhì)合金麻花鉆，對(duì)不同含量的SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料（SiCp/Al）進(jìn)行了普通鉆削與超聲振動(dòng)鉆削的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并比較了在加工中的切削力、表