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6061铝合金超精密切削仿真与实验研究

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利用单晶金刚石超精密切削6061铝合金(Al6061)实验与有限元仿真计算方法(FEM),研究Al6061的单晶金刚石超精密切削机理.通过构建不考虑Al6061材料中杂质与二次相特性的超精密切削2D有限元模型(Al6061 FEM),与相同切削条件下Al6061单晶金刚石切削实验对比,切屑形态与切削力等参数两者较吻合.研究发现,当切削深度为2μm,切削速度为500mm/min时,模型计算的切屑为锯齿形层层叠加在一起;切削力受切屑形态的影响,随单个锯齿形成过程先增加后减小,呈周期变化;切削表面出现单元格损伤缩颈变形和塑性恢复变形,两者综合作用生成切削表面,而实际Al6061切削加工生成表面受材料中杂质与二次相的影响,不考虑Al6061材料中杂质与二次相的切削生成表面计算结果无法评估实际切削表面生成过程;切削热主要受Al6061切屑层挤压变形作用产生,切屑与前刀面以及新生成的表面与后刀面摩擦生热量相对较小.对比有限元计算结果,实验切削力波动范围大,主要受材料特性的影响.
Finite Element Simulation and Experimental Study of Aluminum Alloy 6061 in Ultra-Precision Machining

Single Crystal DiamondUltra-Precision MachiningAl6061FEMThe Mechanism of Machining

王海龙、王素娟

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广东工业大学机电工程学院,广东省微纳加工技术与装备重点实验室,广东广州 510006

单晶金刚石 超精密切削 Al6061 FEM 切削机理

国家自然科学基金

51205067

2023

机械设计与制造
辽宁省机械研究院

机械设计与制造

CSTPCD北大核心
影响因子：0.511
ISSN：1001-3997
年,卷(期)：2023.389(7)
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