高壓冷卻下PCBN刀具切削高溫合金表面完整性研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、核反應(yīng)堆等設(shè)備需要促使高溫合金發(fā)展迅速，高溫合金是在大于600℃的環(huán)境中依然能保持組織穩(wěn)定、有較高抗疲勞、腐蝕、氧化能力的多元素金屬，高溫合金自身材料屬性使其加工時(shí)塑性變形嚴(yán)重，引起加工硬化、殘余應(yīng)力大等表面質(zhì)量問(wèn)題。針對(duì)上述現(xiàn)象，本文設(shè)計(jì)高壓冷卻下PCBN刀具切削鎳基高溫合金試驗(yàn)，并通過(guò)測(cè)試試驗(yàn)、理論分析和仿真驗(yàn)證三種手段，研究表面粗糙度、加工硬化和殘余應(yīng)力等現(xiàn)象來(lái)揭示高溫合金工件加工后的表面完整性，這對(duì)于有效提高高溫合金

2、利用率、提高PCBN刀具使用壽命等均具備參考價(jià)值。
　　首先，設(shè)計(jì)并實(shí)施高壓冷卻下單因素和正交試驗(yàn)，半精加工高溫合金GH4169并對(duì)切削過(guò)程中切削力測(cè)量和采集，來(lái)探討切削力變化規(guī)律及模型建立，方便后續(xù)探究切削力對(duì)加工硬化、表面粗糙度等指標(biāo)的作用規(guī)律，對(duì)己加工表面缺陷進(jìn)行觀察研究，分析高壓冷卻下表面缺陷特征對(duì)表面質(zhì)量產(chǎn)生的影響。
　　其次，對(duì)比常規(guī)冷卻并基于已加工表面形成過(guò)程的研究，通過(guò)表面粗糙度理論分析、冷卻液壓力和切削參數(shù)

3、對(duì)表面粗糙度影響來(lái)闡明高壓冷卻下切削高溫合金表面粗糙度規(guī)律，基于響應(yīng)曲面法建立高壓冷卻下表面粗糙度模型，結(jié)合試驗(yàn)對(duì)所建模型驗(yàn)證分析。
　　再次，分析加工硬化影響因素及評(píng)價(jià)方法，探討高壓冷卻下已加工表面加工硬化產(chǎn)生原因和影響因素，從切削力的角度出發(fā)建立高壓冷卻下硬化層深度模型并分析切削參數(shù)對(duì)加工硬化率及顯微硬度的影響;殘余應(yīng)力對(duì)于高溫合金的加工工藝有重要意義，從研究常規(guī)切削的殘余應(yīng)力機(jī)理延伸到高壓冷卻下殘余應(yīng)力規(guī)律，結(jié)合有限元仿真闡