鎳基高溫合金精密切削刀具磨損及表面質(zhì)量研究.pdf

1、鎳基高溫合金GH4169因具有優(yōu)良的熱強(qiáng)性能，廣泛用于制造航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱零件。該材料因具有硬度高、塑性變形大、導(dǎo)熱系數(shù)低等特性，在切削加工時(shí)存在刀具磨損嚴(yán)重、加工精度和表面質(zhì)量難以保證等問題，如何降低刀具磨損、提高加工表面質(zhì)量是解決其精密加工難題的關(guān)鍵。
　　鎳基高溫合金切削時(shí)，切削力和切削溫度直接影響刀具磨損和加工表面質(zhì)量。因此本文利用有限元仿真軟件DEFORM建立了二維切削模型，對(duì)鎳基高溫合金切削過程進(jìn)行了仿真研究，分析

2、了加工參數(shù)及后刀面磨損量VB值對(duì)切削力和切削溫度的影響規(guī)律。進(jìn)行了鎳基高溫合金PCBN刀具精密切削試驗(yàn)，通過切削力的檢測(cè)結(jié)果和仿真結(jié)果的對(duì)比，對(duì)有限元仿真模型的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　進(jìn)行了PCBN刀具精密切削鎳基高溫合金的刀具磨損試驗(yàn)研究，采用SEM對(duì)刀具磨損區(qū)域的微觀形貌進(jìn)行了檢測(cè)，并結(jié)合磨損形貌特征、切屑形態(tài)以及刀具磨損帶EDS能譜檢測(cè)結(jié)果，綜合分析了PCBN刀具精密切削鎳基高溫合金時(shí)的磨損機(jī)理；在對(duì)切屑形貌特征研究分析的基

3、礎(chǔ)上，建立了切屑絕熱剪切效應(yīng)對(duì)刀具切削刃的沖擊頻率模型；基于對(duì)后刀面磨損VB值檢測(cè)結(jié)果的極差分析，建立了后刀面磨損量VB值的數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型。
　　試驗(yàn)研究了工藝參數(shù)對(duì)表面粗糙度Ra的影響規(guī)律，建立了Ra的數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型；進(jìn)行了鎳基高溫合金加工表面殘余應(yīng)力的仿真分析，研究了切削參數(shù)和刀具幾何參數(shù)對(duì)工件表面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律和影響程度；以刀具磨損VB值和表面粗糙度Ra為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了不同冷卻潤滑條件下的鎳