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第1章 MMC加工中切屑的形成机制和建模1

1.1 简介1

1.2 颗粒增强金属基复合材料的加工2

1.2.1 切削速度的影响3

1.2.2 进给量的影响4

1.2.3 背吃刀量的影响5

1.2.4 增强体的影响5

1.2.5 刀具6

1.3 纤维增强金属基复合材料的加工6

1.4 MMC的加工机制8

1.4.1 通过加工解析模型预测切削力8

1.4.2 MMC加工中的切削温度12

1.4.3 颗粒增强MMC加工中的切屑形成15

1.4.4 纤维增强MMC加工中的切削力21

1.5 加工中的有限元建模（FEM）25

1.5.1 FEM简介和方法26

1.5.2 要素27

1.5.3 切屑分离准则30

1.5.4 刀具-切屑接触面的摩擦力31

1.6 MMC加工建模32

1.6.1 颗粒增强MMC的建模加工33

1.6.2 纤维增强MMC的模拟加工49

1.7 结论54

参考文献55

第2章 加工中金属基复合材料的表面质量66

2.1 简介66

2.2 表面完整性67

2.3 表面完整性的评估技术68

2.3.1 光学和扫描电子显微镜69

2.3.2 表面与次表面的塑性变形分析72

2.3.3 表面和次表面的残余应力分析72

2.3.4 表面形貌75

2.4 结论75

参考文献76

第3章 金属基复合材料的切削性78

3.1 简介78

3.2 切削参数79

3.3 刀具磨损与刀具寿命81

3.3.1 刀具磨损81

3.4 表面和次表面完整性85

3.4.1 表面光洁度86

3.4.2 次表面损伤87

3.4.3 残余应力89

3.5 切削力91

3.6 切屑的形成92

3.7 结论94

致谢95

参考文献95

第4章 金属基复合材料的传统加工工艺99

4.1 简介99

4.2 金属基复合材料的车削100

4.2.1 切屑形成101

4.2.2 磨损机理及刀具寿命101

4.2.3 表面粗糙度的研究108

4.2.4 超声振动车削110

4.2.5 建模过程111

4.2.6 数值模拟111

4.3 钻削MMC115

4.4 铣削MMC118

4.5 结论121

参考文献122

第5章 金属基复合材料的磨削加工126

5.1 概述126

5.1.1 传统材料和复合材料的加工区别127

5.1.2 磨削需要的条件127

5.1.3 金属基复合材料的磨削加工中的挑战128

5.1.4 砂轮的选择128

5.1.5 磨削评估的标准129

5.2 金属基复合材料的可磨性研究129

5.2.1 磨削力：参数的影响130

5.2.2 磨削温度的观测132

5.2.3 材料反应：切屑的形态135

5.2.4 声发射监测137

5.2.5 表面完整性的观测141

5.2.6 表面纹理：宏观图144

5.3 结论148

参考文献148

第6章 SiC颗粒增强金属基复合材料的干切削150

6.1 简介150

6.2 刀具材料的选择152

6.2.1 CVD金刚石刀具152

6.2.2 PCD刀具154

6.3 试验步骤155

6.4 机械加工特性155

6.4.1 切削力156

6.4.2 刀具磨损157

6.5 刀具的性能159

6.5.1 刀具的耐磨性160

6.5.2 纳米复合涂层对刀具寿命的影响160

6.5.3 刀具寿命测试164

6.6 对加工的环境影响165

6.6.1 剪切带上粉尘的生成167

6.6.2 刀具-切屑接触面的摩擦170

6.6.3 刀具耐磨性的影响176

6.7 结论179

参考文献180

第7章 金属基复合材料加工的计算方法和优化183

7.1 简介183

7.1.1 数学建模的重要性183

7.1.2 优化的需要184

7.2 建模方法185

7.2.1 基于响应面法建模185

7.2.2 基于人工神经网络的建模191

7.3 优化方法195

7.3.1 Taguchi稳健性设计196

7.3.2 启发式搜索算法199

7.4 结论204

致谢205

参考文献205