車削鎳基高溫合金的切屑變形和刀具磨損研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文車削鎳基高溫合金的切屑變形和刀具磨損研究ResearchonChipDeformationandToolWearMechanisminTurningNickelBasedSuperalloy學(xué)21004055完成日期：201352大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鎳基高溫合金具有高溫強(qiáng)度高、耐熱性好、耐腐蝕性強(qiáng)等特點，是航空、航天及造船工業(yè)的重要結(jié)構(gòu)材料。但由于其

2、熱容性差，切削加工過程中易發(fā)生絕熱剪切現(xiàn)象，形成鋸齒形切屑，從而使切削力產(chǎn)生高頻波動，切削過程不平穩(wěn)；同時鎳基高溫合金應(yīng)變強(qiáng)化系數(shù)大，切削加工時刀具磨損嚴(yán)重，前刀面出現(xiàn)明顯的溝槽磨損。因此，研究鎳基高溫合金鋸齒形切屑的變形和刀具磨損特別是前刀面兩側(cè)邊緣嚴(yán)重溝槽磨損形成的原因，對于鎳基高溫合金的推廣使用十分重要。本文從以下幾個方面對切屑的鋸齒變形和刀具的磨損進(jìn)行相關(guān)研究。首先，基于切屑的金相顯微形貌，使用Digimizer進(jìn)行測量，研究了

3、切削用量對切屑的鋸齒化程度、鋸齒頻率和鋸齒步距的影響。結(jié)果表明，隨著切削速度的增加，鋸齒化程度，鋸齒頻率和鋸齒步距都增加；隨著進(jìn)給量的增大，鋸齒化程度和鋸齒步距呈增大的趨勢，而對鋸齒頻率卻影響很小。其次，基于鋸齒形切屑的微觀形貌，提出一種利用滑移角來評定切屑變形程度的方法，并與利用相對滑移來評定切屑變形的方法進(jìn)行對比。得出結(jié)論，隨著切削速度和進(jìn)給量的增大，相對滑移隨之增大、滑移角隨之減?。蝗羟行嫉匿忼X大小均勻、切削側(cè)流較小，采用相對滑移

4、或滑移角來衡量切屑的鋸齒化程度均可；若切屑的鋸齒大小不均勻、切削側(cè)流較大，采用滑移角來表示切屑的鋸齒化程度更準(zhǔn)確可信。最后，對刀具前、后刀面的磨損部位和切屑底層用掃描電鏡和能譜進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，刀具的前刀面處的主要失效形式是刀具的兩側(cè)溝槽磨損；溝槽部位的磨損是氧化、粘結(jié)和機(jī)械刻劃三種磨損形式同時起作用的結(jié)果，磨損較嚴(yán)重，而位于兩側(cè)溝槽的中間部位則是以粘結(jié)磨損為主，磨損較輕；后刀面主要出現(xiàn)的是機(jī)械劃擦和微崩刃；切屑的底層可分為三段窄帶，中間帶