【摘要】：我國經(jīng)濟(jì)騰飛的三十多年各行各業(yè)得到飛速發(fā)展,其中航空運(yùn)輸業(yè)需求越來越大,因而應(yīng)用在飛機(jī)的零件上的新材料不斷在研發(fā),如粉末高溫合等。新材料的研制周期速度快,生產(chǎn)批量需求大,且工業(yè)部門對關(guān)鍵核心零部件的加工要求越來越高,以減少零件的破壞而導(dǎo)致事故發(fā)生。進(jìn)而對加工零件的刀具的使用時(shí)間以及成本提出了更高的要求。在保證加工后零件的尺寸精度以及表面質(zhì)量的同時(shí),設(shè)計(jì)出合適的刀具同樣有著重要的意義。本文針對加工粉末鎳基高溫合金榫槽而設(shè)計(jì)整套的整體硬質(zhì)合金拉刀,并采用有限元模擬仿真技術(shù)模擬拉削加工粉末高溫合金FGH95的加工過程,研究拉削參數(shù)對鎳基高溫合金的影響規(guī)律,以期優(yōu)化拉削加工過程及拉刀。首先,根據(jù)鎳基粉末高溫合金FGH95的加工性能選用了一種新型硬質(zhì)合金材料用來制備整體硬質(zhì)合金拉刀;再根據(jù)拉刀工藝?yán)碚撨x用拉削加工方式以及拉刀常用的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù),并通過三維軟件造型整套整體硬質(zhì)合金拉刀。其次,通過金屬切削原理、有限元仿真原理等基礎(chǔ)理論建立拉削加工粉末高溫合金的有限元仿真模型,研究拉削參數(shù)(拉削速度、齒升量、刀具幾何角度)加工鎳基粉末高溫合金FGH95時(shí)的拉削力、拉削溫度以及刀具磨損的變化規(guī)律。提取后處理器中的計(jì)算結(jié)果并加以分析,用以優(yōu)化粗拉刀、半精拉刀以及精拉刀的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)以及拉削加工過程。最后,采用單因素試驗(yàn)方案,用制備的整體硬質(zhì)合金拉削加工鎳基粉末高溫合金,研究切削速度對粉末高溫合金加工表面粗糙度的影響,并通過掃描電鏡觀測粉末高溫合金制備過程中引入的夾雜物對加工表面組織形貌影響,以選取合適的拉削加工速度。試驗(yàn)結(jié)果表明:采用新型的硬質(zhì)合金材料制備的拉刀在合理的切削速度范圍內(nèi)能夠切削粉末高溫合金,并能加工出質(zhì)量較高的表面。通過模擬以及試驗(yàn)表明:采用有限元仿真技術(shù)模擬拉削過程,分析拉削過程中的力、溫度以及刀具磨損規(guī)律,對優(yōu)化整體硬質(zhì)合金刀具有著重要的作用。所設(shè)計(jì)的整體硬質(zhì)金合金拉刀拉削鎳基高溫合金表面質(zhì)量達(dá)到工業(yè)上的使用要求。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TG132.3;TG57;V252
【圖文】：

且對有效的解決實(shí)際大批量生產(chǎn)遇到的問題提供了參考，以及對刀具的設(shè)計(jì)和加工參數(shù)的優(yōu)化提供行之有效的方法。本章節(jié)主要闡述課題研究的背景、現(xiàn)狀以及論文研究主要內(nèi)容。1.1 課題研究背景與意義粉末高溫合金是通過粉末冶金工藝加工而成的高溫合金，采用冶金工藝來制備，材料在迅速凝固后得到組織均勻、晶粒細(xì)小的高溫合金，因此粉末高溫合金具有良好的抗疲勞性、耐高溫、抗腐蝕性和抗蠕變性能，被廣泛應(yīng)用于航天航空、化工、汽車、核反應(yīng)等重要的制造業(yè)[1]。航空業(yè)中飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)材料對靜態(tài)、疲勞和蠕變具有顯著的抗力，所以鎳基粉末高溫合金的優(yōu)異性能成為了航空航天業(yè)高溫服役部件材料的首要選擇。牌號為 FGH95 鎳基粉末高溫合金是我國目前 6500C 高溫下依舊能夠保持較高強(qiáng)度的合金，其優(yōu)異的性能足夠滿足制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪構(gòu)造中的擋板、盤件和導(dǎo)流盤等小型部件，如圖 1.1 所示。并經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)在某型號發(fā)動(dòng)機(jī)和直升機(jī)上得到運(yùn)用[2]。

采用有限元模擬仿真技術(shù)模擬金屬拉削過程，以期對鎳削加工參數(shù)優(yōu)化以及優(yōu)化整體硬質(zhì)合金拉刀的切削刃的結(jié)構(gòu)量加工表面的表面粗糙度及表面微觀組織來選取合理的加工工金屬時(shí)獲得高質(zhì)量的表面提供行之有效的理論基礎(chǔ)和技術(shù)參；對設(shè)計(jì)針對新材料的刀具節(jié)約試驗(yàn)成本提供有效的方法。綜合金加工后的使用性能、加工效率，對我國航空運(yùn)輸與創(chuàng)新的進(jìn)作用。金拉削加工技術(shù)與 FGH95 合金簡介工技術(shù)工技術(shù)是指用特制拉刀按設(shè)計(jì)的切削齒依次去除被加工金屬用來加工多樣的通孔形狀以及特殊的形狀的外表面。拉削時(shí)速除金屬層薄而均勻，使得已加工表面精度高和表面粗糙度值加工就可以完成粗加工、半精加工和精加工，大大提高實(shí)際生

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