机械工程材料

作者：刘京月, 杨配轻, 郭毅, 董树亮, 张好强, 安立宝

关键词：高体积分数SiC_p/Al复合材料, 材料去除机理, 切削力, 表面粗糙度

建立了不规则五边形和六边形SiC颗粒随机分布的体积分数60% SiCp/Al复合材料的二维切削仿真模型，结合铣削试验探讨了复合材料的材料去除机理，模拟分析了切削速度（1，3，5，7，9?m·s?1）和刀具切削刃钝圆半径（10，15，20，25，30?μm）对切削力和复合材料表面质量的影响。结果表明：采用二维切削仿真模型模拟得到切削速度1?m·s?1、切削刃钝圆半径10?μm条件下的切削力平均值为16.40 N，与试验结果的相对误差为14.67%，验证了模拟方法的准确性。在切削加工复合材料过程中，SiC颗粒阻碍位错运动，导致裂纹在颗粒/基体界面处萌生并扩展，最终形成切屑。铝基体的高延展性、颗粒与刀具的相对位置以及颗粒断裂、颗粒/基体界面脱黏、颗粒被拉出和颗粒被压入基体等是复合材料加工表面划痕、凹坑、粗糙颗粒断面、基体撕裂和空腔等损伤出现的主要原因。随着切削速度或切削刃钝圆半径的增加，切削加工复合材料时的切削力增大，加工表面粗糙度增大，加工表面质量变差。

来源：2025年第6期

《机械工程材料》期刊编辑部

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