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车削SiC颗粒增强铝基复合材料切削力预测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、第I变形区AB受力分析：S11、根据几何关系可得<img file="FSA0000120048310000011.GIF" wi="618" he="472" />式中，F<sub>τ</sub>为剪切面AB的剪切力，F<sub>c</sub>为作用于剪切面的正压力，F<sub>n</sub>为作用于前刀面的正压力，F<sub>f</sub>为前刀面与切屑铝基体的滑动摩擦力，τ<sub>s</sub>为零件材料的剪应力，γ<sub>0</sub>为刀具前角，β为前刀面和切屑铝基体底部的摩擦角，<img file="FSA0000120048310000012.GIF" wi="36" he="36" />为剪切角，b为切削深度，d为工件每转一周沿进给方向的切屑宽度，即剪切层宽度，r<sub>z</sub>为切削刃钝圆半径；S12、通过以下公式计算剪切角<img file="FSA0000120048310000013.GIF" wi="57" he="40" /><img file="FSA0000120048310000014.GIF" wi="639" he="142" />S13、根据材料力学平面应力状态理论，主应力F<sub>τ</sub><sub>S</sub>方向与最大剪应力F<sub>τ</sub>方向的夹角为π/4，通过以下公式计算摩擦角β；<img file="FSA0000120048310000015.GIF" wi="319" he="119" />S14、将切削力沿着坐标轴进行分解，可得<img file="FSA0000120048310000016.GIF" wi="807" he="159" /><img file="FSA0000120048310000021.GIF" wi="815" he="157" />式中，τ<sub>s</sub>为零件材料的剪应力；γ<sub>0</sub>为刀具前角；b为切削深度；r<sub>z</sub>为切削刃钝圆半径，剪切层宽度d大小等于进给量f*1＝f；S15、将所得的<img file="FSA0000120048310000022.GIF" wi="63" he="69" />在XOY坐标平面进一步分解，可得<img file="FSA0000120048310000023.GIF" wi="924" he="370" />S16、取切削深度b远大于刀尖圆弧半径r<sub>ε</sub>，按下式计算主偏角k<sub>r</sub><sub>ε</sub>：<img file="FSA0000120048310000024.GIF" wi="970" he="144" />由此可知，来自第一变形区，切削力的三个分量<img file="FSA0000120048310000025.GIF" wi="183" he="70" />如下式所示<img file="FSA0000120048310000026.GIF" wi="937" he="535" />S2、第II变形区BD受力分析：S21、通过下式计算滚动摩擦力F<sub>g</sub>＝K<sub>g</sub>F<sub>n</sub>i；式中，F<sub>n</sub>可通过公式<img file="FSA0000120048310000027.GIF" wi="584" he="56" />计算，K<sub>g</sub>为滚动摩擦系数，i为参与滚动摩擦的SiC颗粒物的数量；S22、将F<sub>g</sub>根据坐标轴进行分解，可知：F<sub>z</sub>＝F<sub>n</sub>K<sub>g</sub>isinγ<sub>0</sub>；F<sub>xy</sub>＝F<sub>n</sub>K<sub>g</sub>icosγ<sub>0</sub>；式中，F<sub>n</sub>可通过公式<img file="FSA0000120048310000031.GIF" wi="587" he="54" />计算，K<sub>g</sub>为滚动摩擦系数，i为参与滚动摩擦的SiC颗粒物的数量；S23、将所得的F<sub>xy</sub>在XOY坐标平面中进一步分解，可知：<img file="FSA0000120048310000032.GIF" wi="735" he="69" />其中，<img file="FSA0000120048310000033.GIF" wi="942" he="158" />S3、第III变形区BC的受力分析：S31、将第III变形区BC的受力简化为一个犁耕面的受力，可得：<img file="FSA0000120048310000034.GIF" wi="708" he="813" />S2、将所得的<img file="FSA0000120048310000035.GIF" wi="71" he="71" />在XOY坐标平面进一步分解，可得：<img file="FSA0000120048310000036.GIF" wi="367" he="85" /><img file="FSA0000120048310000037.GIF" wi="361" he="83" />其中，<img file="FSA0000120048310000038.GIF" wi="937" he="160" />可得，车削外圆柱面的三个切削力分量，分别为：<img file="FSA0000120048310000039.GIF" wi="441" he="80" /><img file="FSA00001200483100000310.GIF" wi="443" he="83" /><img file="FSA00001200483100000311.GIF" wi="445" he="75" /> |
