题目：颗粒增强金属基复合材料振动攻丝研究

颗粒增强金属基复合材料具有优良的物理力学性能,但材料的难加工特性限制了其应用。本文针对航天国防企业存在的两种颗粒增强金属基复合材料的攻丝难题，主要研究颗粒增强金属基复合材料振动攻丝机理和探索高效振动攻丝技术，在此基础上通过大量实验进行了机理验证。在建立颗粒增强金属基复合材料切削模型的基础上，分析了颗粒增强金属基复合材料的切削过程和颗粒增强金属基复合材料攻丝时丝锥的磨损形式及原因。针对Al2O3p/Al复合材料攻丝时回弹量大的问题，阐述了振动攻丝去除回弹量降低攻丝扭矩的机理。针对两种颗粒增强金属基复合材料普通攻丝时存在的螺纹质量问题，分析了普通攻丝时产生粘刀现象的原因，以及轴向力对螺纹质量的影响。在此基础之上，分析了振动攻丝提高螺纹质量的机理。针对超声攻丝，分析了轴向超声振动攻丝减小摩擦力从而降低攻丝扭矩的机理。以Al2O3p/Al和SiCp/Al两种金属基复合材料为实验对象，从切削液、振动攻丝参数、刀具特性等方面，对攻丝扭矩和丝锥使用寿命进行了系统的实验研究。分析了切削液对丝锥使用寿命的影响；分析了振动攻丝参数变化对攻丝扭矩的影响；分析了不同刀具材料和刀具结构对丝锥磨损和攻丝扭矩的影响。为提高小螺纹孔的振动攻丝效率，对不同孔径的四种典型材料进行了高效攻丝实验，验证了轴向超声振动攻丝减摩机理，讨论了超声振动攻丝应用范围。在此基础上，对Al2O3p/Al复合材料进行了高低频复合振动攻丝实验，并对低频振动攻丝参数对高低频复合振动攻丝效果的影响进行了实验研究。在分析传统方式的振动攻丝在SiCp/Al复合材料的应用中存在的问题及内在原因的基础之上，提出采用步进式振动攻丝方式。针对SiCp/Al复合材料，进行了不同攻丝方式丝锥使用寿命实验，并对实验结果进行了深入分析。