發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵摩擦副減摩微結(jié)構(gòu)表面切削加工技術(shù)研究.pdf

1、隨著摩擦學(xué)研究的不斷深入，摩擦早已從宏觀尺度向微觀尺度發(fā)展。大量實(shí)驗(yàn)表明，表面微觀幾何形貌對(duì)摩擦副的摩擦學(xué)特性起著決定性作用，適當(dāng)?shù)谋砻嫖⒂^幾何形貌可顯著改善潤滑，提高減磨性能。發(fā)動(dòng)機(jī)缸套作為汽車上重要的摩擦副，如何把缸套與活塞環(huán)的摩擦減低，一直是各發(fā)動(dòng)機(jī)廠商研究的課題。
　　最常應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的表面加工技術(shù)主要是激光技工技術(shù)，激光加工技術(shù)成本低、效率高、可操作性性，能夠加工各種形狀的表面微結(jié)構(gòu)。但是，由于激光加工技術(shù)利用高

2、溫將工件表面的材料熔化或者氣化去除，會(huì)導(dǎo)致工件表面材料晶體結(jié)構(gòu)被破壞，無法形成規(guī)則的表面微結(jié)構(gòu)。為了加工出規(guī)則微結(jié)構(gòu)表面，本課題提出使用超精密機(jī)床進(jìn)行表面微結(jié)構(gòu)的微切削，被加工材料選擇目前國外主流的發(fā)動(dòng)機(jī)缸套材料，過共晶硅鋁合金，切削刀具則采用單晶金剛石尖刀。
　　本文根據(jù)流體潤滑理論，確定表面微結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)合超精密機(jī)床的配置情況，選擇加工微槽結(jié)構(gòu)表面。通過有限元分析軟件 Advantedge進(jìn)行單晶金剛石車削硅鋁合金的有限

3、元分析，分析進(jìn)給量、切削速度和切削深度對(duì)于切削加工過程的影響，得到合適的切削參數(shù)范圍，然后進(jìn)行單晶金剛石切削硅鋁合金實(shí)驗(yàn)。通過切削實(shí)驗(yàn)，研究切削參數(shù)對(duì)已加工表面粗糙度的影響，確定加工表面微槽結(jié)構(gòu)的具體實(shí)驗(yàn)參數(shù)，在硅鋁合金表面加工出需要的表面微槽結(jié)構(gòu)。
　　同時(shí)使用飛秒激光加工設(shè)備加工相同結(jié)構(gòu)參數(shù)的表面微槽結(jié)構(gòu)，與超精密機(jī)床加工的微槽結(jié)構(gòu)表面，以及未進(jìn)行微槽結(jié)構(gòu)加工的光滑表面的微槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)對(duì)比，驗(yàn)證超精密機(jī)床加工微槽結(jié)構(gòu)表面