SiCp/Al超声椭圆振动车削力热特性仿真研究

SiC_p/Al复合材料在航空航天、精密仪器等诸多领域发挥重要作用，但是其在加工中会出现较高的切削力和切削温度，从而降低其车削加工表面质量和精度。为探究超声椭圆振动作用及车削工艺参数对SiC_p/Al车削的影响，在ABAQUS中建立了SiC_p/Al超声椭圆振动有限元车削仿真模型，优化了SiC_p/Al微观几何建模方法，对车削模型进行验证并开展车削仿真试验研究。试验结果表明，超声椭圆振动车削可有效减少亚表面损伤、表面裂纹等缺陷。通过变切速和变切深单因素试验，发现随着切削速度和切削深度增加，普通和超声车削主切削力和切削温度均增大，超声椭圆振动技术可有效降低SiC_p/Al车削过程的主切削力和切削温度。在所选参数中，切深100μm、切速200mm/s时超声作用降低切削力作用最大；切深20μm、切速600 mm/s时超声作用降低切削温度作用最大。