影響灰鑄鐵切削性能因素分析與刀具的合理選擇.pdf

1、灰鑄鐵具有良好的鑄造性能、耐磨性能、消振性能和切削加工性能，抗壓強(qiáng)度比較好，可以滿足大功率柴油機(jī)氣缸體的設(shè)計(jì)性能要求。目前全球主流大功率發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體都是以灰鑄鐵為原料。隨著全球化競(jìng)爭(zhēng)的加劇，降低成本，成為企業(yè)生存發(fā)展的首要課題，而灰鑄鐵的切削加工成本也是發(fā)動(dòng)機(jī)成本的重要組成部分。因此研究影響灰鑄鐵切削性能的因素以及其刀具的合理選擇具有十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　 目前濰柴采用的氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋、齒輪室等部件均為灰鑄鐵

2、材料。企業(yè)希望通過對(duì)灰鑄鐵的切削性能的研究，達(dá)到降低刀具成本、提高刀具壽命、提高生產(chǎn)率的目的，特別是隨著高速切削技術(shù)的應(yīng)用和推廣，對(duì)灰鑄鐵的切削性能、刀具材料和刀具壽命提出了更高的要求。因此通過研究灰鑄鐵的切削性能，分析企業(yè)目前灰鑄鑄鐵材料的狀況，在不影響其綜合性能的前提下，優(yōu)化其切削性能，就顯得尤為重要。
　　 本文首先分析了影響灰鑄鐵切削性能的若干因素，通過組織形態(tài)、硬度、強(qiáng)度等方面進(jìn)行了分析，并通過切削試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。同時(shí)

3、本文根據(jù)公司的實(shí)際生產(chǎn)情況，分析了HT250和HT280兩種灰鑄鐵切削性能的區(qū)別。
　　 為了研究灰鑄鐵切削加工機(jī)理，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的優(yōu)化，合理選擇刀具，建立了灰鑄鐵切削加工過程數(shù)值模擬的技術(shù)路線；深入剖析切削產(chǎn)生的熱、力及其耦合等復(fù)雜現(xiàn)象，建立了切削加工過程的有限元控制方程；研究了切削有限元模型所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，利用積累及引用材料性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立材料本構(gòu)模型，引用切屑斷裂標(biāo)準(zhǔn)，采用ABAQUS軟件對(duì)灰鑄鐵進(jìn)行了切削加工模擬，模擬

4、的切屑形狀、切削力同理論模型和試驗(yàn)結(jié)果基本吻合；以刀具壽命、加工效率為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)切削加工的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，從而能夠選擇出最理想的刀具并進(jìn)一步取得了工藝參數(shù)對(duì)刀具壽命的影響規(guī)律。
　　 本文對(duì)于灰鑄鐵切削性能的研究，具有一定理論價(jià)值，更可以指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。研究灰鑄鐵的切削性能，可以達(dá)到降低刀具成本、提高刀具壽命、提高生產(chǎn)率的目的。本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于系統(tǒng)分析影響灰鑄鐵切削性能的因素，對(duì)鑄件生產(chǎn)提出組織要求，并在企業(yè)首次采用有限