高速切削加工高溫鎳基合金GH4169的切削力和切削熱的研究.pdf

1、高溫鎳基合金GH4169是航空航天工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的一種難加工材料。因其導(dǎo)熱系數(shù)小、摩擦系數(shù)大以及切屑與前刀面接觸面積小等原因，使得在切削加工高溫合金材料時(shí)，切削溫度高、單位切削力大、刀具磨損嚴(yán)重等，從而影響了高溫合金的切削加工效率。本文以鎳基合金GH4169為研究對(duì)象，對(duì)其高速切削加工時(shí)的切削力和切削溫度進(jìn)行了全面而深入的研究。
　　 (1)高速切削加工高溫鎳基合金GH4169的高速切削加工的材料去除機(jī)理研究，基于位錯(cuò)剪切滑

2、移理論對(duì)高速切削加工區(qū)域進(jìn)行了重新劃分，對(duì)高速切削加工的銑削加工建立銑削模型。
　　 (2)對(duì)高速切削加工過(guò)程中切削力的分布規(guī)律進(jìn)行了探討，推導(dǎo)了高速切削加工過(guò)程中的剪切角φ和摩擦系數(shù)μ，通過(guò)正交切削實(shí)驗(yàn)得到了不同切削參數(shù)條件下的切削力的大小，分析了各切削參數(shù)對(duì)切削力大小的影響規(guī)律，并得到了切削加工高溫鎳基合金GH4169材料下的切削力經(jīng)驗(yàn)公式。通過(guò)快速落刀實(shí)驗(yàn)得到了不同切削速度下的剪切角φ，通過(guò)金相顯微鏡得到切削加工時(shí)的第一剪

3、切區(qū)寬度△y，從而得到在不同切削參數(shù)下的應(yīng)力σ、應(yīng)變?chǔ)乓约皯?yīng)變率ε，通過(guò)選取考慮大應(yīng)變大應(yīng)變率經(jīng)驗(yàn)的Johnson-Cook模型作為切削加工本構(gòu)方程公式，推導(dǎo)出了高溫鎳基合金GH4169材料的本構(gòu)方程。
　　 (3)基于彈性力學(xué)有限元理論知識(shí)推導(dǎo)了高速切削加工高溫鎳基合金GH4169工件表面力-熱耦合不均勻強(qiáng)應(yīng)力場(chǎng)的有限元控制方程。
　　 (4)通過(guò)紅外線熱像儀對(duì)高速切削加工高溫鎳基合金材料的切削熱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到了不同切