镁合金表面加工精度控制中的力学机理
高速切削加工效率高,被广泛地应用于机械加工领域.但是,对于塑性变形能力较差的金属材料,如镁合金等,在其高速切削过程中容易产生锯齿状的切屑,从而导致刀具震动,影响高速切削的加工精度.约束挤压切削通过控制主剪切区的塑性变形程度,进而能够主动控制切屑的流动行为.对于钛合金、镍基高温合金等金属材料,动态约束挤压切削技术通过抑制主剪切区的塑性变形失稳,从而达到了抑制锯齿型切屑的目的.对于镁合金而言,其在高速切削过程中容易发生动态再结晶等行为,这些行为进而会影响切屑的形成过程和新加工表面的加工精度.切屑的形貌直接关系到新加工表面的加工质量.本文通过高速约束挤压切削技术,开展了系列的镁合金高速约束切削实验,再通过表面形貌的表征技术,研究了镁合金加工表面的加工质量.如下图1所示,在自由切削情况下,加工表面出现波纹状的形貌;随着约束挤压程度的增加,波纹状的形貌逐渐被抑制;当约束挤压因子超过一个特定值时,波纹状的表面形貌消失,出现相对光滑的加工表面.进一步地通过理论分析,揭示出镁合金加工精度是受主剪切区塑性变形的特征失稳时间和次剪切区塑性变形的特征失稳时间两者相互竞争的结果,当主剪切区塑性变形的特征失稳时间小于次剪切区的特征失稳时间时,出现波纹状的加工表面;反之,则出现相对光滑的加工表面.详细的研究成果见文章.
镁合金 高速切削 表面粗糙度 力学机理
刘垚 尚新春
北京科技大学,100083
国内会议
北京
中文
460-461
2017-01-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）