微切削加工al7050-t7451过程切屑形貌及尺度效应研究.pdf

　第４０卷　第３期 山　东　大　学　学　报　（工　学　版） ２０１０年６月　 　 　　 Ｖｏｌ．４０　 Ｎｏ．３　　　　　ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳＣＩＥＮＣＥ） Ｊｕｎ．２０１０　 　文章编号：１６７２３９６１（２０１０）０３０１４８０６ 微切削加工Ａｌ７０５０Ｔ７４５１过程 切屑形貌及尺度效应研究 １，２ １，２ １，２ 周军 ，李剑峰 ，孙杰 （１．山东大学机械工程学院，山东 济南２５００６１； ２．高效洁净机械制造教育部重点实验室（山东大学），山东 济南２５００６１） 摘要：采用硬质合金刀具，通过一系列的单因素直角切削试验对铝合金７０５０Ｔ７４５１微切削加工中的切屑形貌、切 削力以及尺度效应等进行了研究。为了便于使用Ｋｉｓｔｌｅｒ９２５７Ｂ型测力仪进行加工过程切削力的测量，对工件进行 处理，使用数控铣削中心实现直角车削。试验方案在不同切削速度下变换切削深度，考虑刀具刃口半径的存在对 微切削加工过程的影响。试验中收集不同切削参数下的切屑，得到切屑的宏观形貌；对切屑进行抛光腐蚀，在高 倍光学显微镜下获取切屑的微观形貌，研究了切削参数对切屑厚度和卷曲程度等的影响规律。试验过程中实时 测得不同切削条件下的切削力，讨论了微切削加工过程切向力和径向抗力受刀具刃口半径影响下的变化规律，并 从单位切削力的角度出发研究了刀具刃口半径对微切削加工过程中尺度效应的影响规律。 关键词：微切削；切屑形貌；切削力；尺度效应 中图分类号：ＴＧ５０１１　　　文献标志码：Ａ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｃｈｉｐｇｅｏｍｅｔｒｙａｎｄｓｉｚｅｅｆｆｅｃｔｉｎ ｍｉｃｒｏｃｕｔｔｉｎｇａｌｕｍｉｎｕｍ７０５０Ｔ７４５１ １，２ １，２ １，２ ＺＨＯＵＪｕｎ ，ＬＩＪｉａｎｆｅｎｇ ，ＳＵＮＪｉｅ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｉｇｈＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄ ＣｌｅａｎＭｅｃｈａｎｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ（ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｉｓｉｔｙ），ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｊｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃａｌｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｌｌｏｙａｌｕｍｉｎｕｍ７０５０Ｔ７４５１ｗｅｒｅｉｎｖｅｓ ｔｉｇａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｓｅｒｉｅｓｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｃｕｔｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ａｃａｒｂｉｄｅｔｏｏｌｗａｓｕｓｅｄａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｕｔｔｉｎｇｅｄｇｅｒａｄｉｕｓ ｗａｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．Ｔｈｅｗｏｒｋｐｉｅｃｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄａｓｔｈｉｎｗａｆｅｒｓｓｏｔｈａｔｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｕｒｎｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｃｏｕｌｄｂｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎｔｈｅＮＣｍｉｌｌｉｎｇｃｅｎｔｅｒ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｔｔｉｎｇｓｐｅｅｄｓａｎｄｖａｒｉｏｕｓｄｅｐｔｈｓｏｆｃｕｔｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｅｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒｃｕｔｔｉｎｇｅｘ ｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｃｈｉｐｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｕｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｆｏｒｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉ