多軸球頭銑削H13鋼加工表面完整性及其方向效應(yīng)研究.pdf

1、H13鋼是一種國內(nèi)外廣泛使用的熱作模具鋼，其服役過程中受到高溫、高壓和沖擊的作用，工作條件惡劣，對加工表面完整性、疲勞性能及摩擦磨損性能等提出了很高的要求;多軸數(shù)控加工是目前廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、模具等制造領(lǐng)域的高效加工方法。因此，研究多軸加工工藝對H13鋼表面完整性、疲勞性能及摩擦磨損性能的影響規(guī)律，具有重要的理論及應(yīng)用價值。
　　分析了球頭銑削參數(shù)對殘留高度的影響，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了多軸球頭銑削H13鋼的單因素切削試驗(yàn)，研究了

2、刀具位姿、走刀路徑、徑向切深和每齒進(jìn)給量對加工表面表面粗糙度、表面殘余應(yīng)力及表面顯微硬度的影響規(guī)律。
　　分析了金屬疲勞的機(jī)制及其影響因素，基于多軸銑削試驗(yàn)設(shè)計(jì)了H13鋼三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，得到了不同加工參數(shù)下H13鋼樣條的疲勞壽命，并對典型的疲勞斷口進(jìn)行了宏觀和微觀的定性分析。
　　研究了多軸銑削加工參數(shù)對H13鋼疲勞壽命的影響，結(jié)果表明:走刀路徑對疲勞壽命具有重要的影響;當(dāng)表面走刀路徑方向與表面受拉方向平行時，能夠獲得較高

3、的疲勞壽命;當(dāng)兩方向相互垂直時，疲勞壽命最為不利;在不同的走刀路徑中，各加工參數(shù)對疲勞壽命的影響規(guī)律不盡相同。基于試驗(yàn)結(jié)果，提出了獲得高疲勞壽命的加工工藝方法。
　　采用球-盤配合往復(fù)摩擦試驗(yàn)，研究了不同加工參數(shù)下球頭銑削表面的摩擦系數(shù)，結(jié)果表明:走刀路徑對摩擦系數(shù)具有重要影響，當(dāng)摩擦方向與走刀路徑方向相互垂直時，表面摩擦系數(shù)相對較小，且表面磨損程度較輕;當(dāng)兩方向成45°夾角時，摩擦系數(shù)最大，但磨損程度較兩方向平行時輕;不同的加工