高溫合金鉆削加工特性研究.pdf

1、GH4169是綜合性能較好的鎳基高溫合金。它具有較高的屈服強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度、良好的抗熱腐蝕性能、疲勞性能和斷裂韌性，所以在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的中得到了廣泛的應(yīng)用。但 GH4169高溫合金又是最難加工的材料之一，切削加工性差，鉆削加工尤為困難。鉆削高溫合金時(shí)出現(xiàn)的切削溫度高、切削力大、排屑困難等問題不僅極大地降低了加工效率、增加了加工成本，也嚴(yán)重阻礙了高溫合金在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用和發(fā)展。由此可以看出深入研究分析 GH4169高溫合金在鉆削過程中的

2、鉆削溫度、鉆削軸向力、扭矩和切屑形態(tài)等加工特性非常必要。為此，本論文在以下幾方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究：
　　首先，在對(duì)麻花鉆后刀面的幾種刃磨方法進(jìn)行闡述后，本文選擇錐面刃磨原理作為建立麻花鉆三維模型的方法。經(jīng)過對(duì)錐面刃磨原理的研究，建立了刃磨參數(shù)和刀具幾何參數(shù)的關(guān)系。最后利用Pro/E進(jìn)行麻花鉆的三維建模，為仿真模型的建立打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　其次，根據(jù)鉆削加工切削原理，利用 Deform-3D仿真軟件，經(jīng)過定義刀具工件材料、

3、分析刀具與切屑的摩擦、定義邊界條件、確定迭代方法和切屑分離準(zhǔn)則、確定步長(zhǎng)等步驟完成鉆削仿真的建模。經(jīng)過有限元仿真軟件的后處理分析可以得到不同切削參數(shù)和刀具幾何結(jié)構(gòu)下的鉆削軸向力、轉(zhuǎn)矩、鉆削溫度的數(shù)據(jù)以及切屑的形態(tài)。
　　最后，在加工中心上利用平板壓電式測(cè)力儀進(jìn)行試驗(yàn)研究，對(duì)力的仿真結(jié)果、切屑形態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證再利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行修訂。如此對(duì)可得出以下結(jié)論：
　　(1)鉆削軸向力和轉(zhuǎn)矩隨著刀具進(jìn)給量、刀具直徑及頂角的增加而增