【摘要】：鎳基高溫合金在高溫下的高硬度、高強(qiáng)度、抗氧化、抗燃?xì)飧g的性能決定了它能夠在高溫氧化氣氛和燃?xì)鈼l件下工作,所以廣泛應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域,特別是航空發(fā)動(dòng)機(jī)、各類燃?xì)廨啓C(jī)的熱端部件等。但是,鎳基高溫合金在切削過程中存在著切削力大,切削溫度高、刀具磨損嚴(yán)重和加工表面質(zhì)量難以保證等諸多難加工問題,這成為導(dǎo)致鎳基高溫合金生產(chǎn)率低下的主要原因。車梳切削是近十年來發(fā)展起來的一項(xiàng)復(fù)合切削技術(shù),基于其切削點(diǎn)多,單齒切削力和溫升小、加工效率高和工件加工表面質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn),已普遍應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸主軸頸的切削加工過程中。由于車梳加工具有切削點(diǎn)分散的特點(diǎn),其或許能成為解決高溫合金加工過程中切削溫度高和刀具磨損嚴(yán)重等難題的有效途徑。因此,本文以鎳基高溫合金GH4169為研究對(duì)象,深入研究其車梳切削加工性能。本文首先從微觀角度分析高溫合金GH4169的機(jī)械性能和切削加工特性,結(jié)合車梳切削加工的優(yōu)點(diǎn),探討車梳切削加工鎳基高溫合金GH4169的優(yōu)點(diǎn)與可行性。其次,運(yùn)用Deform-3D有限元仿真軟件對(duì)車梳切削過程進(jìn)行仿真,并且根據(jù)GH4169的切削特點(diǎn)和精加工范圍對(duì)梳刀刀尖幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得出前角γ0=20°,刀尖角度β=55°,后角α0=0°,反屑角θ=97°,刀桿后角為10°。再次,采用正交試驗(yàn)分析了刀型優(yōu)化后的梳型刀片切削高溫合金過程中切削深度、進(jìn)給量和切削速度對(duì)切削力和工件表面粗糙度的影響規(guī)律,通過極差分析法揭示了各切削因素對(duì)切削力和工件表面粗糙度的影響程度,建立梳刀切削力和粗糙度數(shù)學(xué)模型,獲得了切削力和工件表面粗糙度最佳時(shí)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)切削參數(shù)。在相同切削參數(shù)條件下,對(duì)比梳型刀片和D型刀片加工高溫合金GH4169的切削性能：梳刀的單位切削力下降43%,表面粗糙度下降6%,并且在刀具磨損和斷屑方面也優(yōu)于D型刀片。本文獲得的高溫合金GH4169的車梳切削加工工藝方案可有效改善刀具的受力情況、降低刀具磨損速率,提升工件切削效率,在航空航天類高溫合金零件的加工領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG506.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2542632