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目前,由于单晶铜有着良好的导电性能,各领域对单晶铜微小零部件的需求日益增加。微铣削技术是一种融合了传统机械技术与数控、精密加工等技术的加工制造技术,能对多种材料进行加工,有很高的加工精度、能加工具有复杂几何特征的三维零部件,是单晶铜微小零部件的有效加工手段。但目前关于单晶铜微铣削加工的研究报道较少。因此,本文对单晶铜微铣削加工过程及表面粗糙度预测进行了研究。具体研究内容如下: 基于晶体塑性本构方程,编写单晶铜材料VUMAT本构子程序;建立了微铣刀与工件的模型并进行网格划分;并考虑刀具与工件之间的摩擦、材料去除等建立了单晶铜微铣削过程的三维有限元仿真模型,通过比较实验测量的切削力与仿真输出的切削力,验证了单晶铜微铣削过程有限元仿真模型的有效性。 对不同晶向单晶铜微铣削表面粗糙度进行了正交试验研究。通过极差分析法分析了切削参数对表面粗糙度的影响规律。通过SVM法对不同晶向的单晶铜微铣削表面粗糙度进行了预测。并通过实验进行验证,结果表明,<100>,<110>,<111>三种晶向单晶铜的表面粗糙度预测平均相对误差分别为2.7%,3.3%,2.2%,最大相对误差分别为7.0%,10.1%,2.8%。最后,通过蒙特卡罗法进行了不确定分析,验证了模型的可靠性。 本文对单晶铜微铣削加工进行了初步探索,仿真研究了其切削过程,基于正交试验对单晶铜微铣削表面粗糙度进行了研究,本文对单晶铜微铣削的探索性研究成果为研究单晶材料微铣削提供了参考。