多軸球頭銑削H13鋼加工表面完整性及其方向效應研究.pdf

1、H13鋼是一種國內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;多軸數控加工是目前廣泛應用于航空、航天、汽車、模具等制造領域的高效加工方法。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用價值。
　　分析了球頭銑削參數對殘留高度的影響，設計并進行了多軸球頭銑削H13鋼的單因素切削試驗，研究了

2、刀具位姿、走刀路徑、徑向切深和每齒進給量對加工表面表面粗糙度、表面殘余應力及表面顯微硬度的影響規(guī)律。
　　分析了金屬疲勞的機制及其影響因素，基于多軸銑削試驗設計了H13鋼三點彎曲疲勞試驗，得到了不同加工參數下H13鋼樣條的疲勞壽命，并對典型的疲勞斷口進行了宏觀和微觀的定性分析。
　　研究了多軸銑削加工參數對H13鋼疲勞壽命的影響，結果表明:走刀路徑對疲勞壽命具有重要的影響;當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，各加工參數對疲勞壽命的影響規(guī)律不盡相同?；谠囼灲Y果，提出了獲得高疲勞壽命的加工工藝方法。
　　采用球-盤配合往復摩擦試驗，研究了不同加工參數下球頭銑削表面的摩擦系數，結果表明:走刀路徑對摩擦系數具有重要影響，當摩擦方向與走刀路徑方向相互垂直時，表面摩擦系數相對較小，且表面磨損程度較輕;當兩方向成45°夾角時，摩擦系數最大，但磨損程度較兩方向平行時輕;不同的加工