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工程上的復(fù)合材料一般都具有較高的比強(qiáng)度和比剛度、熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱性好、抗磨損等突出優(yōu)點(diǎn)。隨著其制備工藝技術(shù)水平和性能的不斷提高，SiCp/Al復(fù)合材料薄壁件在航空、航天、電子通信、汽車等國防和民用領(lǐng)域的應(yīng)用日見廣泛，顯示出廣闊的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展?jié)摿�。對其進(jìn)行的有限元分析研究也越來越多。例如，在航空、航天、國防領(lǐng)域，美國用3mm厚SiCp/Al復(fù)合材料軋制板材，能夠用于制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈和衛(wèi)星上的重要零部件，加拿大Cer-cast公司試制了飛機(jī)用SiCp/Al復(fù)合材料壓氣機(jī)渦殼，代替鋁合金，減重并提高了使用性能，SiCp/Al復(fù)合材料制造的發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇出口導(dǎo)流葉片、壓氣機(jī)靜子葉片被用于大型客機(jī)。此外，用SiCp/Al復(fù)合材料制造的航天相機(jī)薄壁鏡筒、通訊衛(wèi)星天線展開機(jī)構(gòu)上的空心薄壁螺桿(長徑比50)、直升機(jī)旋翼系統(tǒng)的袖套及航天工程中的套筒類薄壁回轉(zhuǎn)體零件等在實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)，性能指標(biāo)也得到了很大提高。
薄壁零件外廓尺寸相對截面尺寸較大，其外形協(xié)調(diào)要求高，相對剛度低，加工工藝性差。在切削力、切削熱等的影響下，非常容易就發(fā)生加工變形，造成加工精度和表面粗糙度都難以保證，是機(jī)械制造領(lǐng)域的加工難題。國外近年來從理論和實(shí)驗(yàn)上對金屬薄壁件的加工問題進(jìn)行了大量研究，取得了非常多的研究成果。切削力模型的合理性是低剛度薄壁件加工變形過程分析與控制成功與否的關(guān)鍵。
許多文獻(xiàn)在薄壁件加工變形的研究方面發(fā)現(xiàn)薄壁件毛坯內(nèi)初始?xì)堄鄳?yīng)力、切削載荷、加工順序、走刀路徑和裝夾布局等是影響切削加工變形的主要因素，并運(yùn)用有限元和實(shí)驗(yàn)方法研究了銑削航空鋁合金和欽合金薄壁件的加工變形規(guī)律，提出了相應(yīng)的加工變形控制工藝。
萬敏等考慮了刀具與工件變形和切削力的藕合影響，提出了采用非規(guī)則有限元網(wǎng)格對結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散的方法，為復(fù)雜零件的網(wǎng)格劃分提供了一種通用方法。在低剛度薄壁件的銑削過程中，由于加工條件不斷變化，在不同位置的切削力大小和方向也隨時(shí)變化。文獻(xiàn)研究了輔助支撐的個(gè)數(shù)及位置對薄壁工件銑削加工局部彈性讓刀變形的影響。由于SiCp/Al復(fù)合材料中含有大量SiC硬脆顆粒增強(qiáng)相，不僅會(huì)造成加工過程中刀具磨損嚴(yán)重，而且由于其物理、力學(xué)特性與單一金屬材料不同，因此，SiCp /A1復(fù)合材料薄壁件加工過程中的變形特征及機(jī)制與單一金屬材料不同，SiCp/A1復(fù)合材料薄壁件的精密加工更加困難。目前其切削加工研究主要集中在加工特性、刀具材料適應(yīng)性及其切削機(jī)理、切削力變化規(guī)律及切屑形態(tài)、表面粗糙度及己加工表面形貌等方面。
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