高壓冷卻下PCBN刀具切削高溫合金表面完整性研究.pdf

1、航空發(fā)動機、核反應(yīng)堆等設(shè)備需要促使高溫合金發(fā)展迅速，高溫合金是在大于600℃的環(huán)境中依然能保持組織穩(wěn)定、有較高抗疲勞、腐蝕、氧化能力的多元素金屬，高溫合金自身材料屬性使其加工時塑性變形嚴(yán)重，引起加工硬化、殘余應(yīng)力大等表面質(zhì)量問題。針對上述現(xiàn)象，本文設(shè)計高壓冷卻下PCBN刀具切削鎳基高溫合金試驗，并通過測試試驗、理論分析和仿真驗證三種手段，研究表面粗糙度、加工硬化和殘余應(yīng)力等現(xiàn)象來揭示高溫合金工件加工后的表面完整性，這對于有效提高高溫合金

2、利用率、提高PCBN刀具使用壽命等均具備參考價值。
　　首先，設(shè)計并實施高壓冷卻下單因素和正交試驗，半精加工高溫合金GH4169并對切削過程中切削力測量和采集，來探討切削力變化規(guī)律及模型建立，方便后續(xù)探究切削力對加工硬化、表面粗糙度等指標(biāo)的作用規(guī)律，對己加工表面缺陷進行觀察研究，分析高壓冷卻下表面缺陷特征對表面質(zhì)量產(chǎn)生的影響。
　　其次，對比常規(guī)冷卻并基于已加工表面形成過程的研究，通過表面粗糙度理論分析、冷卻液壓力和切削參數(shù)

3、對表面粗糙度影響來闡明高壓冷卻下切削高溫合金表面粗糙度規(guī)律，基于響應(yīng)曲面法建立高壓冷卻下表面粗糙度模型，結(jié)合試驗對所建模型驗證分析。
　　再次，分析加工硬化影響因素及評價方法，探討高壓冷卻下已加工表面加工硬化產(chǎn)生原因和影響因素，從切削力的角度出發(fā)建立高壓冷卻下硬化層深度模型并分析切削參數(shù)對加工硬化率及顯微硬度的影響;殘余應(yīng)力對于高溫合金的加工工藝有重要意義，從研究常規(guī)切削的殘余應(yīng)力機理延伸到高壓冷卻下殘余應(yīng)力規(guī)律，結(jié)合有限元仿真闡