高硅鋁合金CE11銑削加工的切削性能研究.pdf

1、高硅鋁合金是一種新型材料，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件和電子封裝外殼方面應(yīng)用廣泛，其質(zhì)量輕、熱膨脹系數(shù)低、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，必定在未來會(huì)有很好的市場(chǎng)。但是，高硅鋁合金材料含硅量高，加工過程中刀具的磨損大、加工效率低且加工過程中容易產(chǎn)生積削瘤，工件表面容易劃傷，這極大的阻礙了該硅鋁合金產(chǎn)品的應(yīng)用和開發(fā)。因此，研究高硅鋁合金的切削加工性，探索選擇最優(yōu)化切削加工參數(shù)和刀具對(duì)于高硅鋁合金的加工來說至關(guān)重要。
　　本文基于金屬切削加工原理，運(yùn)用切削加工有限

2、元軟件AdvantEdge FEM建立高硅鋁合金銑削三維模型，采用TiAlN涂層刀具和金剛石涂層刀具，分別對(duì)含硅量高達(dá)50％的高硅鋁合金CE11進(jìn)行銑削加工切削性能分析。通過正交虛擬實(shí)驗(yàn)方案對(duì)高硅鋁合金進(jìn)行有限元仿真，得到不同加工參數(shù)以及不同涂層材料刀具加工條件下銑削力和溫度的變化曲線。同時(shí)運(yùn)用極差分析法優(yōu)選出最優(yōu)切削參數(shù)加工方案，與硬質(zhì)合金刀具的加工最優(yōu)方案進(jìn)行對(duì)比，體現(xiàn)涂層刀具的優(yōu)越性。另外，對(duì)金剛石涂層刀具采用單一變量，分析各因素

3、的單一變化如何影響銑削力和溫度。
　　為了驗(yàn)證有限元仿真結(jié)果，本文進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，運(yùn)用壓電晶體傳感器和紅外線熱傳感器對(duì)銑削力和銑削溫度進(jìn)行了測(cè)量，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)的分析比較，誤差在可控范圍內(nèi)，表明有限元仿真能夠較準(zhǔn)確地反應(yīng)實(shí)際結(jié)果。
　　最后本文得出結(jié)論：TiAlN涂層刀具和金剛石涂層刀具都能很好的對(duì)高硅鋁合金進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)加工，并具有優(yōu)于硬質(zhì)合金刀具的切削性能；金剛石涂層刀具在低速大進(jìn)給條件下加工效率最高，而且溫度、