鎳基高溫合金高速銑削加工表面完整性研究.pdf

1、鎳基高溫合金在整個(gè)高溫合金領(lǐng)域占有非常重要的地位，它廣泛應(yīng)用于航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、各種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)等熱端部件的制造。鎳基高溫合金GH4169和鎳基粉末高溫合金FGH95作為鎳基高溫合金的代表，具有鎳基高溫合金的典型特點(diǎn)，在航空航天零部件制造中具有廣泛的應(yīng)用。隨著航空航天工業(yè)對(duì)鎳基高溫合金GH4169和FGH95零件加工質(zhì)量和加工生產(chǎn)率要求的提高，應(yīng)用高速加工獲得高質(zhì)量的加工表面已經(jīng)成為目前的研究重點(diǎn)。
　　 在切削加工過(guò)程中，加工表

2、面溫度、應(yīng)變和應(yīng)變率的分布對(duì)于加工表面完整性（白層、加工硬化和變質(zhì)層）有重要的影響。本文借助AdvantEdge有限元仿真軟件，建立鎳基高溫合金GH4169和FGH95高速銑削的有限元分析模型，對(duì)加工表面/亞表面的溫度場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)和應(yīng)變率場(chǎng)進(jìn)行研究，并建立加工表面/亞表面的峰值溫度、峰值應(yīng)變和峰值應(yīng)變率模型，為后續(xù)表面完整性的研究奠定基礎(chǔ)。
　　 基于加工表面變質(zhì)層、白層、暗層與基體區(qū)域在圖像中存在的灰度值差異，開(kāi)發(fā)《切削加工表面

3、變質(zhì)層及白層圖像分析軟件V1.0》。該軟件的回調(diào)函數(shù)采用MATLAB提供的M語(yǔ)言編寫，借助MATLAB的GUI模塊實(shí)現(xiàn)界面制作，可直接對(duì)掃描電鏡和數(shù)碼顯微鏡下獲得的切削加工表面橫截面圖像進(jìn)行分析處理，獲得切削加工表面變質(zhì)層、白層和暗層厚度值。
　　 對(duì)鎳基高溫合金FGH95和GH4169進(jìn)行高速銑削加工試驗(yàn)，應(yīng)用《切削加工表面變質(zhì)層及白層圖像分析軟件V1.0》對(duì)切削表面的變質(zhì)層進(jìn)行分析，研究切削速度對(duì)FGH95和GH4169變質(zhì)

4、層厚度、加工硬化率和硬化層深度的影響，以便進(jìn)行切削速度的優(yōu)選;同時(shí)結(jié)合有限元仿真結(jié)果，闡明FGH95和GH4169已加工表面的加工硬化率隨切削速度變化的原因。
　　 對(duì)鎳基高溫合金FGH95和GH4169進(jìn)行高速銑削加工試驗(yàn)，研究切削速度對(duì)FGH95和GH4169已加工表面白層厚度的影響規(guī)律，借助金屬切削有限元仿真軟件Advantage對(duì)鎳基高溫合金高速銑削過(guò)程進(jìn)行二維仿真，分別獲得白層和非白層區(qū)域的溫度、應(yīng)變和應(yīng)變率分布特征，