SiC_p/Al复合材料高速铣削耐用度及工艺优化研究

【摘要】：使用聚晶金刚石刀具(PCD)并采用正交试验设计法,对含不同体分比的碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行了高速铣削试验,建立了刀具耐用度和表面粗糙度经验公式。以最低单件成本、最低表面粗糙度、最高刀具寿命为目标函数,运用遗传算法对高速铣削工艺参数进行多目标优化。试验结果表明,增强颗粒体分比是影响刀具耐用度的最显著因素,切削速度次之,而每齿进给量和径向切削宽度的影响不显著。对表面粗糙度Ra有影响的诸因素其显著性从高到底依次为每齿进给量、增强颗粒体分比、切削速度和径向切削宽度。其中,Ra的值随切削速度增大而减小,而随每齿进给量、增强颗粒体分比和径向切削宽度的增大而增大。工艺参数优化结果表明,切削速度v=759.9m/min、每齿进给量f_z=0.08mm/z、径向切削宽度a_w=2.99mm、体分比vol=17%时可获得较为理想的综合工艺指标。