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| 研究加工复合材料颗粒增强金属基复合材料的加工 |
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研究加工复合材料颗粒增强金属基复合材料的加工 在广泛的工作条件下金属基复合材料(MMC)能提供高的强度重量比、刚性和良好的抗破坏性，有潜力取代许多工程应用中的传统材料。通常情况下，MMC的金属基体材料是铝合金、钛合金、铜合金和镁合金，而增强材料是纤维、晶须和颗粒形式的碳化硅、氧化铝、碳化硼和石墨等。纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料以及传统金属材料间的一个***重要的区别是方向性的特性，颗粒增强复合材料和传统金属材料是各向同性的，而纤维增强复合材料通常是各向异性的。颗粒增强复合材料具有更高的延展性和相对于纤维增强复合材料的各向同性的性质，使其更具吸引力。 在过去，颗粒增强MMC的加工已经得到了广泛的试验研究，而纤维增强MMC的加工研究是有限的。加工MMC会造成过度的刀具磨损，并直接诱导在纤维或颗粒和基体接触面中出现纤维拉出、颗粒断裂、分层和剥离等损坏现象。增强类型、刀具的类型和几何形状以及加工参数都会影响这些复合材料的切削加工。尽管MMC的加工通常是近净成形，但后续的加工操作还是不可缺少的。 在研究加工复合材料时所用的方法是不同的，大致可以分为3类，即：①试验性研究。侧重于复合材料的宏观／微观切削加工性能。②简单的建模。采用传统的切削机制。③数值模拟。把复合材料当做宏观的各向异性的材料或者致力于从微观上模拟增强体与基体间接触面。宏观建模通常忽略了复合材料在被切削时的许多基本特征，并且通常不能很好地结合切削机制，而那些致力于微观效果的建模(包括有限元分析)．实施起来很复杂。应结合宏观与微观建模的优点，制定出一个合理的方法来提高实际建模水平，不仅能够描述材料的切削进程，还能在应用中提供简单的分析解法。颗粒增强金属基复合材料的加工 与加工颗粒增强MMC相关的研究大多集中在切削力、切削温度、刀具磨损、表面粗糙度和次表面损伤等方面。从关于加工MMC的现有文献中可以明显看出增强体材料、增强类型(颗粒或晶须)、增强体的体积分数、基体的性质以及这些颗粒在基体中分布都是影响这些复合材料切削加工性的因素。虽然立方氮化硼(CBN)、氧化铝、氮化硅、碳化钨(WC)被用来作为切削刀具材料，但***常用的刀具材料是多晶金刚石(PCD)。加工颗粒增强MMC时，切削速度、进给量和背吃刀量对刀具寿命和被加工金属的表面粗糙度有着相似的影响，但也注意到陶瓷增强颗粒会从基体中剥离，滚移到切削刀具前面，从而通过已加工表面时压划出沟槽。
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