本文關(guān)鍵詞： 鎳基高溫合金 切削過(guò)程 切削力 刀片槽型 有限元仿真　出處：《湘潭大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：鎳基高溫合金GH4169是航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的主要組成材料之一。我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件加工嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口刀具,不但不利于航空企業(yè)降低生產(chǎn)成本,還制約我國(guó)的戰(zhàn)略安全。當(dāng)今,國(guó)內(nèi)外對(duì)鎳基高溫合金GH4169切削性能的研究主要方向是基于斷屑性能、涂層材料、刀具基體和先進(jìn)加工等方面。事實(shí)上,刀片的槽型對(duì)刀片本身的受力、磨損也有很大影響,特別是切削鎳基高溫合金GH4169時(shí)刀具磨損很快。此時(shí),刀具磨損受槽型的影響就更為明顯了,因此研究鎳基高溫合金GH4169切削過(guò)程及刀片槽型結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有重要意義。本論文以鎳基高溫合金GH4169作為研究對(duì)象,分別選用YBG105型號(hào)不同槽型涂層硬質(zhì)合金刀片對(duì)鎳基高溫合金GH4169進(jìn)行車(chē)削實(shí)驗(yàn)。通過(guò)測(cè)力儀Kistler和超景深顯微鏡Easson設(shè)備,獲得車(chē)削鎳基高溫合金GH4169刀片的切削力、切削機(jī)理和刀片壽命,分析刀片槽型結(jié)構(gòu)造成磨損現(xiàn)象的原因,并對(duì)刀片槽型進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)了車(chē)削鎳基高溫合金新型刀片SNR5。通過(guò)Advant Edge軟件對(duì)所有槽型刀片進(jìn)行切削溫度的仿真,最后通過(guò)刀片磨損實(shí)驗(yàn),在相同參數(shù)條件下,對(duì)比優(yōu)化后刀片SNR5與原有刀片壽命。本文實(shí)驗(yàn)研究表明:在本實(shí)驗(yàn)條件下,刀片受力隨著切削速度的增大而減小,隨著切削深度和進(jìn)給量的增大而增大。在相同參數(shù)下,刀片槽型前角越大,刀片結(jié)構(gòu)系數(shù)fC值越小,切削力越小,刀片切削溫度隨著刀片前角增大而減小。SNR5在相同參數(shù)條件下,切削力和切削溫度最小。切削速度在45m/min~85m/min之間,SNR5槽型前角最大且有加強(qiáng)筋強(qiáng)化切削刃的刀具壽命好。實(shí)驗(yàn)中所獲得的切削數(shù)據(jù)和結(jié)論對(duì)鎳基高溫合金GH4169切削數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和刀片槽型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有重要的參考意義。
[Abstract]:Nickel base superalloy (GH4169) is one of the main components of aeroengine parts. The processing of aeroengine parts in China relies heavily on imported cutting tools, which is not only unfavorable for aviation enterprises to reduce production costs, but also restricts the strategic safety of our country. The research on GH4169 cutting performance of nickel-base superalloy at home and abroad is mainly based on chip breaking performance, coating material, tool matrix and advanced machining, etc. In fact, the groove shape of the blade also has a great influence on the force and wear of the blade itself. Especially, the tool wear is very fast when cutting nickel base superalloy GH4169. At this time, the tool wear is affected more obviously by the groove type. Therefore, it is of great significance to study the cutting process of nickel-based superalloy GH4169 and the optimization of blade groove structure. In this thesis, nickel-based superalloy GH4169 is taken as the research object. The turning experiments of nickel-based superalloy GH4169 were carried out by using YBG105 type cemented carbide inserts with different grooves respectively. The cutting force of turning nickel-based superalloy GH4169 inserts was obtained by means of Kistler and Easson equipment. The cutting mechanism and the life of the blade are analyzed. The causes of wear caused by the groove structure of the blade are analyzed, and the groove shape of the blade is optimized. A new type of blade SNR5for turning nickel base superalloy is designed. The cutting temperature of all groove inserts is simulated by Advant Edge software. Finally, through the wear experiment of the blade, under the same parameters, The experimental results show that the force of the blade decreases with the increase of cutting speed and increases with the increase of cutting depth and feed rate. The larger the front angle of the groove is, the smaller the structure coefficient fC and the cutting force are. The cutting temperature decreases with the increase of the front angle of the blade. SNR5 decreases with the increase of the front angle of the blade. The cutting force and temperature are the smallest. The cutting speed is between 45m / min and 85m / min. The cutting speed is between 45m / min and 85m / min. The cutting tool life of SNR5 groove type with reinforced cutting edge is good. The cutting data and conclusions obtained in the experiment are applied to the GH4169 cutting database of nickel-based superalloy. And the design of blade groove structure has important reference significance.
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V263

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本文編號(hào)：1534660