顆粒增強鋁基復合材料的超聲振動鉆削機理研究.pdf

1、近年來，顆粒增強金屬基復合材料（MMCs）以其優(yōu)良的性能而得到了廣泛的應用，但由于其內部具有較高硬度的增強相而使得其機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鉆削的方法對金屬基復合材料進行孔加工的思想。本文介紹了幾種常用的振動鉆削裝置，并說明了變幅桿的原理與設計，給出了圓錐型變幅桿與復合型變幅桿的設計公式，通過對比分析了二者的優(yōu)缺點，提出了在設計超聲振動鉆削裝置時推薦采用圓錐型復合變幅桿。通過變幅桿和工具桿的動

2、力學模型，用機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)中的某些振動頻率和工具桿固有頻率相接近時的現(xiàn)象，此時整個系統(tǒng)仍是全諧振的。從理論的角度分析了顆粒增強MMCs的超聲鉆削機理，指出了受外應力時內部裂紋的擴展途徑和切屑的形成方式。在自行研制的超聲鉆削設備的基礎上，通過使用不同材質的硬質合金麻花鉆，對不同含量的SiC顆粒增強鋁基復合材料（SiCp/Al）進行了普通鉆削與超聲振動鉆削的對比實驗，并比較了在加工中的切削力、表