陶瓷刀具铣削镍基高温合金GH4169的试验研究

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镍基高温合金由于具有较好的高温特性,在各个领域尤其是在带有高温零件的产品中取得了越来越广泛地应用。但是镍基高温合金在机械加工中产生较高的切削温度,致使刀具磨损严重,刀具寿命急剧下降,表面质量和加工效率不能满足需求,因此制约了高温合金的应用推广。由于陶瓷刀具良好的红硬性,可以在高温下连续工作,因此特别适合加工高温合金。高速切削技术的引入使得陶瓷刀具切削高温合金高质高效的加工成为可能。因此研究陶瓷刀具高速切削高温合金对推广使用高温合金具有重要意义。本文以镍基高温合金GH4169为研究对象,采用模拟仿真和试验加工相结合的方法,重点研究了切削参数对切削力和切削热的影响规律。主要研究工作如下:  首先,利用仿真软件 ADVANTEDGE建立三维切削模型,对镍基高温合金GH4169进行不同切削参数下切削温度的仿真,并分析其影响规律。在高速试验过程中发现切削温度随着切削速度的增大并没有出现下降的趋势,经过再次提高切削速度,切削温度却呈现平稳状态,仍然没有下降的趋势。每吃进给量和切削深度对切削温度的影响不大。  其次,用陶瓷刀具对镍基高温合金GH4169进行高速铣削试验加工,根据试验中测得切削力数据,分析切削参数对切削力的影响规律。随着切削速度的增大切削力总体呈下降趋势,但下降的并不明显。每齿进给量的增加对铣削力的变化较为复杂,整体呈增大趋势。切削深度的增加对切削力有较大的影响,随着切削深度的增加,切削力总体趋势增大。根据实验数据得出适合CC6060刀片切削镍基高温合金GH4169的切削参数为Vc=1037m/min,fz=0.12mm/r,ap=1.3mm。  最后,通过观察试验所得的切屑颜色可以得知,随着每齿进给量的增大切削温度升高。随着切削速度的增大,开始降低,然后升高,变化的范围不大总体呈上升趋势。通过观察不同切削参数下获得的切屑得知,随着速度的增大,锯齿化程度越来越大。
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