多孔材料刚度对微铣削加工稳定性的影响.pdf

第２８卷第５期 江苏科技大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ２８ Ｎｏ５ 　 ２０１４年１０月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）　 Ｏｃｔ．２０１４ 　　　　　　 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４８０７．２０１４．０５．００５ 多孔材料刚度对微铣削加工稳定性的影响 王黎辉，韩锦锦，刘志强 （江苏科技大学 机械工程学院，江苏 镇江２１２００３） 摘　要：多孔材料的宏观力学性能同时受到构成材料的力学特性和细观孔洞构造特征的影响．在前人对多孔材料力学性 能和等效弹性模量研究的基础上，文中着重对多孔材料等效刚度的影响因素和微铣削加工过程稳定性展开分析研究．研究 结果表明：多孔材料的刚度与构成材料单元胞的胞壁长度及厚度密切相关，等效刚度随胞壁厚度增加而增大、随胞壁长度 的增大而减小；材料刚度直接影响微铣削加工稳定性，刚度大稳定铣削区域变大．此外加工稳定性还受固有频率、阻尼率等 因素的影响．该研究为进一步分析多孔材料微铣削加工稳定性提供了理论依据． 关键词：多孔材料；微铣削；等效刚度；稳定性叶瓣图 中图分类号：ＴＧ５４　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１６７３－４８０７（２０１４）０５－０４３５－０６ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｍｉｃｒｏｍｉｌｌｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ＷａｎｇＬｉｈｕｉ，ＨａｎＪｉｎｊｉｎ，ＬｉｕＺｈｉｑｉａｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｈｏｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｒｅｓｅａｒｃｈｓｏｎｍａｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｈｅｅ ｑｕｉｖａｌｅｎｔｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓｏｆｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｓｆｏｃｕｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｉｆｆ ｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｍｉｌｌｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｓｔｕｄｙｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｉｓｃｌｏｓｅｌｙｉｎｔｅｒｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｕｎｉｔｃｅｌｌｗａｌｌｏｆｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓｗｉｌｌｉｍｐｒｏｖｅｗｈｉｌｅｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｓａｎｄ ｌｅｎｇｔｈｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｍｉｃｒｏｍｉｌｌｉｎｇｓｔａｂｉｌｉｔｙｌｏｂｅｓｄｉａｇｒａｍ．Ｔｈｅｓｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎ ｗｉｌｌｇｒｏｗｉｆｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎｉｓａｌｓｏａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｎａｔｕｒａｌｆｒｅ ｑｕｅｎｃｙ，ｄａｍｐｉｎｇｒａｔｉｏａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｓａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒａｎａｌｙｓｉｓｏｎｍｉｃｒｏｍｉｌｌｉｎｇｓｔａ ｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｍｉｃｒｏｍｉｌｌｉｎｇ；ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｉｆｆｎｅｓｓ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙｌｏｂｅｓｄｉａｇｒａｍ 　　随着人类社会和科学技术的快速发展，工业上 面具有独特的优势．但是，微铣削由于主轴转速较 对高精度、高质量和高性能精密和超精密微小零件 高和采用微型铣床、微铣刀等因素的影响使系统更