加工結果表明,切削力與(yu) 刀具磨損隨加工溫度的升高而降低,比切削能小,加工後表麵沒有裂紋產(chan) 生,並且可以高效加工複雜形狀零件。Tian等通過激光輔助三維瞬態傳(chuan) 熱模型得到了最優(you) 化加工工藝參數的方法,通過實時改變激光能量,成功地在氮化矽材料上加工出複雜形狀的工件,並且沒有產(chan) 生亞(ya) 表麵裂紋與(yu) 熱損傷(shang) 。
激光加熱輔助銑削(LAML)加工過程複雜,是間歇切削過程,對刀具與(yu) 工件的衝(chong) 擊大,因此關(guan) 於(yu) 此方麵的研究相對較少。König對鎢鉻鈷合金進行了LAML研究,證明了加熱輔助銑削的可行性。Yang等進行了激光加熱輔助銑削陶瓷的研究,通過試驗證明了輔助銑削的可行性,結果表明激光加熱輔助銑削可以顯著降低切削力,切屑連續,得到良好的加工表麵。Tian等建立了LAML三維溫度場模型,並通過試驗驗證了模型的準確性。成功采用TiAlN塗層硬質合金刀具對氮化矽材料進行了加工試驗,以磨損極限VB=0.3mm計算,刀具壽命可以達到260mm。采用LAML技術明顯提高了Inconel 718的加工性能,切削溫度達到520℃時切削力降低40%~50%,刀具壽命提高1倍,表麵粗糙度降低到原來的1/2。
總結:
高性能材料的發展是航空航天產(chan) 業(ye) 發展的關(guan) 鍵因素,同時促進著高效率、高質量加工技術的進步。氮化矽陶瓷是一種應用日益廣泛的典型高硬度、高脆性的高性能材料,采用激光加熱輔助切削技術可實現氮化矽陶瓷工件外圓、平麵及複雜溝槽加工,表麵質量好,不產(chan) 生裂紋,並且加工後材料沒有發生物相變化。充分展現了激光加熱輔助切削技術在難加工材料,尤其是在複合材料加工中的應用前景。隨著激光技術、加熱輔助切削技術及成套裝備的出現,激光加熱輔助切削技術將在未來難加工材料加工的應用中占有重要的位置。
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