鎳基高溫合金精密切削刀具磨損及表面質量研究.pdf

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

2、了加工參數及后刀面磨損量VB值對切削力和切削溫度的影響規(guī)律。進行了鎳基高溫合金PCBN刀具精密切削試驗，通過切削力的檢測結果和仿真結果的對比，對有限元仿真模型的有效性進行了驗證。
　　進行了PCBN刀具精密切削鎳基高溫合金的刀具磨損試驗研究，采用SEM對刀具磨損區(qū)域的微觀形貌進行了檢測，并結合磨損形貌特征、切屑形態(tài)以及刀具磨損帶EDS能譜檢測結果，綜合分析了PCBN刀具精密切削鎳基高溫合金時的磨損機理；在對切屑形貌特征研究分析的基

3、礎上，建立了切屑絕熱剪切效應對刀具切削刃的沖擊頻率模型；基于對后刀面磨損VB值檢測結果的極差分析，建立了后刀面磨損量VB值的數學預測模型。
　　試驗研究了工藝參數對表面粗糙度Ra的影響規(guī)律，建立了Ra的數學預測模型；進行了鎳基高溫合金加工表面殘余應力的仿真分析，研究了切削參數和刀具幾何參數對工件表面殘余應力的影響規(guī)律和影響程度；以刀具磨損VB值和表面粗糙度Ra為評價指標對工藝參數進行了優(yōu)選，在此基礎上，進行了不同冷卻潤滑條件下的鎳