金属基复合材料切削去除机理与过程建模研究综述

摘要

随着航空航天、生物医疗等领域对高端装备中使用的复合材料零部件的制造需求跨越式提升,金属基复合材料(Metal matrix composites,MMCs)切削加工性能研究成为学术界和工业界持续关注的热点之一。近年来众多学者在MMCs切削过程分析方面已开展大量研究并取得丰富成果,但仍缺乏从MMCs组织和性能角度总结材料去除机理和切削过程建模的研究进展,特别是针对微细切削加工研究的报道较少。本文重点分析不同加工尺度下增强相特征参数对MMCs去除机理的影响,探讨MMCs的微尺度去除机理。此外,还对切削过程建模研究进行了综述,包括本构关系与切削力的解析建模、切屑成形过程有限元仿真模拟和原位观测分析,重点总结了材料多相结构、增强相脱粘与断裂行为以及强化机制和尺度效应等机理在建模中的体现,为微细切削过程建模提供重要指导。最后,对MMCs切削过程研究进行了总结和展望,为解决MMCs微细/精密切削加工难题提供理论和数据支撑。