基于金刚石纤维刀具的硬质颗粒增强铝合金高效精密切削机理研究

对于硬质颗粒增强铝合金，刀具耐用度低、制造成本高一直是困扰工程界的难题。尽管金刚石刀具是公认的最有效加工工具，然而，金刚石刀具价格昂贵、刀具耐用度有限、无法制备成复杂形状等问题严重影响了硬质颗粒增强铝合金的应用。本项目旨在研究一种新型结构的金刚石纤维刀具，采用截面尺寸亚毫米级的金刚石纤维取代传统切削刀具的刀片，通过增加参与切削的纤维数量与降低单纤维切削层厚度达到降低切削力与刀具磨损并保证切削效率的目的，不仅可有效解决硬质颗粒增强铝合金加工中刀具耐用度低的问题，而且金刚石纤维截面尺小，基于纤维的定向排布容易制备形状复杂的金刚石刀具。通过开展硬质颗粒增强铝合金的单纤维切削与金刚石纤维刀具的高效精密切削实验，系统建立金刚石纤维刀具对硬质颗粒增强铝合金的高效精密切削理论，如刀具磨损、刀具寿命、切削效率、加工质量等随切削条件的变化规律，为金刚石纤维刀具与硬质颗粒增强铝合金的广泛应用提供理论基础。