碳化硅增强颗粒含量和尺寸对铝基复合材料超精密车削表.pdf
第?卷第 期!#年 月机%&()%+工程,%材料./0?1/0 23)()345几!#械(6(十碳化硅增强颗粒含量和尺寸对铝基复合材料超精密车削表面的影响葛英飞,徐九华,杨辉!,罗松保!,傅玉灿,7?0南京航空航天大学机电工程学院,江苏南京!?8!0北京航空精密机械研究所,北京?。#9摘要:用聚晶金刚石刀具7;5 /(%&)/%=)/=)/(&%(&)+/&(%;()+)/5)3=5(%+/5)5%&()/;/+)&+2)3 ),4)5一5%,15),6=/3%沙,刊5%7?01%)3)(+)&/(/%5&)=邑+&(/%5&)=,1%)嗯!?,+&)&5&/()(%&5+&(,)3?#,/+)&+85&(二()+)/&5()馆8+5(%(/53,+引言碳化硅颗粒增强铝基复合材料7=)?9的加工性虽已得到了广泛而深人 的研究,但绝大多数的研究工作都是在常规方式、常规精度下进行的,针对该材料超精密加工的文献极少。随着该材料在卫星轴承、激光反射镜、惯性陀螺等方面的应用越来越多,其超精密加工技术也得到了越来越多的重视。=)?复合材料在宏观上可看作是均匀的、各向同性的多相材料,但微观上又是非均质的、各向收稿日期:!一#一!_8修订日期:!一?一?基金项目:国防科技重点实验室基金资助项目7?_ _/_?9作者简介:葛英飞7?#一9,男,安徽含山人,博士研究生。导师:徐九华教授,杨辉研究员异性的。=增强颗粒只发生弹性变形,其含量、形状、尺寸和分布对刀具的磨损形态、已加工表面的形貌和粗糙度起着决定性的作用,一?。复合材料进行了超精密车削研究,获得了。一!一!_0_的表面粗糙度值。但由于=)?复合材料超精密车削的研究还处于起步阶段,对其切削机理、材料变形行为及其与表面形貌 的关系的认识还很有限川。为此作者尝试研究增强颗粒 的含量、尺寸等对=)?/!_ 和=)?4?复合材料超精密车削表面的影响。葛英飞,等:碳化硅增强颗粒含量和尺寸对铝基复合材料超精密车削表面的影响?试样制备与试验方法?0?试样制备试验材料为=)?6!_ 7粉末冶金制备,挤压态9和=)?467搅拌铸造,铸态9复合材料,其原始状态见表?。所有复合材料毛坯在超精密车削前均在=/(习钾()&+%&,(+5&+/+5%(/53,+祀%5(引&表!此刀具几何参数%0!块纽?/5&)3腼+璐 /(冲&%&)/刃倾角刀尖圆?7/9弧半径?备注角/9后八角/9前?7;9?0;?0刀尖角,刀具材料晶粒?拜,刃口半径!一?脚刀具基体就颗粒 平均尺寸?户=加入量?写粗 糙度值凡?测量值代刀?!犯!_ 4/7质量分数,下同9?0?#0加0?!0?#0!#0!?0?0?7体积分数,下同9!0一?!0!?!0#?0?0#_#0平均值?0!?0#0?0?0_?_0#_?0?厂 曰?日,乙?八自 三!#粼所有试验都在两轴%&()(一+型,超精密机床上进行,该机床底座采用稳定性好 的大块天然大理石,超精密闭式液体静压导轨呈“,形布局布置在大理石台面上,分别作为该系统的.、/轴,其中.轴导轨上安装超精密空气静压主轴,其上 的真空吸盘用于吸附工件。床身通过个可 以自动调平的空气隔振弹簧支承,其调平精度为0,隔振频率为0 12。为保证液体静压导轨运动副特性 的稳定,其液压系统流体工作介质的恒温控制精度为30+士+#4 5。整个超精密加工复合系统的测量控制系统分辨率为4#06一6&7。试验选择聚晶金刚石刀具38,95进行端面车削,刀具几何角度见表0。切削用量:机床转速&4&,刀具进给速度?,7 7=7&,切削深度%一6拼7,采用煤油喷雾冷却。超精密车削时,先用较大的切深3%。一0+一+拼75将待加工表面车削一次,以去除先前在普通车床车削留下的变质层和裂纹等缺陷,然后用超精密试验参数切削0一次,获得的超精密车削表面用酒精脱脂棉球擦拭后进行粗糙度测量。4#0试验方法表面粗糙度测量在 7%)(!5增强颗粒尺寸=林75,尺寸的影响 3心=0+0 5图4增强颗粒含和尺寸对表面粗糙度的影响4 人兄 门&%&(2&代盯此&7%&(!%复合材料,=颗粒被刀具重新压人已加工表面时,在加工表面形成凸起,在表面粗糙度轮廓中则以沿正方向的远高于其它轮廓线的线条表现出来,见图!和图?8当主要以切断方式被去除时,已加工表面质量较好,坑洞和裂纹也较少,见图?。79!+肠?及?,平均颗粒尺寸!脚图!不 同增强颗粒尺寸和含0下车削表面 的粗糙度)3!“(抽 略恤璐(/右%&山依尚&+)颗粒 的压入图?+钾(&)+7%9巧,79;5 已/5&79 5&/79;(+,月)&/下转第?页9余泉茂:铁粉法与甲醛法在石墨粉表面化学镀铜的工艺对比经过敏化后的石墨粉表面与含有贵金属离子的活化液接触时,这些贵金属离子很快就会被二价锡离子还原成金属微粒,并紧紧附着在石墨粉的表面。成为化学镀覆的结晶核心 ,。,在镀覆时镀层以这些晶核为中心长大7图!中铜呈点状分布在石墨粉表面,并以点为核心扩散长大9。化学镀铜的总反应式可写成:5!6?6一5646另外,除主反应外,甲醛在碱的作用下会发生如下副反应:61%6一 7刃1%?6661%1%6一1%6?生成的,含量的增大而增大当颗粒含量增 加到一定阶段34+左右时5,%增大幅度更为显著。30 5在增强颗粒含量相同的条件下,颗粒越细,。值越小增强颗 粒平均尺寸越大,颗粒的拔出、破碎现象就越多。3 5增强颗粒 的去除方式主要有拔出、破碎和切断等。当增强颗粒主要以拔出和破碎方式被去除时,会在已加工表面留下许多坑洞和裂纹当主要以切断方式被去除时,获得的超精密表面缺陷较少。参考文献:4全燕鸣,叶邦彦#复合材料 的切削加工表面结构与表面粗糙度#复合材料学报,0+4,435:40 一40#&,%&%&7%&,;%;&!阶7%7(#,?7卯(&%&),46,6:06一04#1!&8,.!0,!7!%?%&7%;&7%7%(%&%)#%(8吃&),4,6:44一40+#,!&,%&,?,%#&!%;(&7%&呀4+4=,7%7%78,(#%施%#/,:一0#,!&,%&,块且!%2%&!二(&7%枯&飞 =,7%7%们&因(!;64呀%8&()(7(%&%)(#%(8叱&),0+,4+:44一4#韩荣第,王大镇,李刚#,晶须增强铝复合材料超精密切削试验研究口#航空精密制造技术,0+0,345:6一#心%,%#%&=,%!%7;%一7%7卯(8%:7%&#五%(8&盯,4 6,6:一 64一466#蔓欢方奥丁丁阅欢迎投稿欢迎刊登广告和信息4
