高速銑削lnconel 718表面完整性研究.pdf

1、鎳基高溫合金Inconel718在高溫下具有良好的機(jī)械力學(xué)性能,已被廣泛應(yīng)用到航空航天、石油化工、汽車等重要的機(jī)械制造領(lǐng)域。但I(xiàn)nconel718切削加工性能差,切削加工過程中刀具磨損快,加工表面質(zhì)量差,屬于難加工材料。由于其廣泛的應(yīng)用及生產(chǎn)率提高的要求,高速切削Inconel718的加工表面完整性已經(jīng)成為目前的研究重點(diǎn)。
　　 隨著現(xiàn)代高性能機(jī)床的發(fā)展,先進(jìn)刀具的研發(fā)成功,高速切削難加工材料已成為現(xiàn)實(shí)。本文通過高速干銑削加工技

2、術(shù)精加工Inconel718,對其加工后的表面質(zhì)量進(jìn)行研究。將測量得到的加工表面粗糙度、表面顯微硬度和表面殘余應(yīng)力等數(shù)據(jù),作為評價(jià)Inconel718切削加工表面完整性的數(shù)據(jù)指標(biāo),以此來研究切削參數(shù)對加工表面完整性的影響規(guī)律。
　　 通過面銑削加工方式,采用賽阿龍(Sialon)陶瓷刀具高速銑削Inconel718,分析切削速度對加工表面粗糙度、表面顯微硬度和表面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律。結(jié)果表明:在選定的切削速度范圍內(nèi),表面粗糙度和

3、表面顯微硬度隨切削速度的提高降低;加工表面兩個(gè)方向上的殘余應(yīng)力都為殘余拉應(yīng)力,且殘余拉應(yīng)力隨切削速度的提高呈減小趨勢,這將有利于被加工零件疲勞壽命的提高。
　　 選用涂層硬質(zhì)合金刀具,對Inconel718進(jìn)行側(cè)銑加工試驗(yàn)。通過研究發(fā)現(xiàn):在選定的切削速度范圍內(nèi),隨切削速度的提高,刀具后刀面磨損呈下降趨勢,說明高速切削有利于提高刀具的使用壽命;當(dāng)切削參數(shù)取為試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)的較小值時(shí),表面粗糙度值較大,爾后隨切削速度提高表面粗糙度減

4、小,表面形貌得到明顯改善;切削速度對表面加工硬化影響不大;加工表面殘余拉應(yīng)力隨切削速度提高先變大后逐漸波動下降。
　　 利用有限元仿真軟件ABAQUS、DEFORM-3D和ADVANTEDGE FEM分別對零件的切削加工過程進(jìn)行仿真模擬。其中,ABAQUS考慮了不同前角、不同切削厚度對切削力、切削溫度和殘余應(yīng)力的影響;用DEFORM-3D模擬仿真了面銑加工過程;用ADVANTEDGE FEM對側(cè)銑加工過程進(jìn)行仿真模擬,并將仿真殘