【摘要】：鎳基高溫合金在高溫下的高硬度、高強度、抗氧化、抗燃氣腐蝕的性能決定了它能夠在高溫氧化氣氛和燃氣條件下工作,所以廣泛應用于航天航空領域,特別是航空發(fā)動機、各類燃氣輪機的熱端部件等。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、刀具磨損嚴重和加工表面質量難以保證等諸多難加工問題,這成為導致鎳基高溫合金生產率低下的主要原因。車梳切削是近十年來發(fā)展起來的一項復合切削技術,基于其切削點多,單齒切削力和溫升小、加工效率高和工件加工表面質量好的優(yōu)點,已普遍應用于汽車發(fā)動機曲軸主軸頸的切削加工過程中。由于車梳加工具有切削點分散的特點,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的機械性能和切削加工特性,結合車梳切削加工的優(yōu)點,探討車梳切削加工鎳基高溫合金GH4169的優(yōu)點與可行性。其次,運用Deform-3D有限元仿真軟件對車梳切削過程進行仿真,并且根據GH4169的切削特點和精加工范圍對梳刀刀尖幾何參數進行優(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、進給量和切削速度對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學模型,獲得了切削力和工件表面粗糙度最佳時對應的最優(yōu)切削參數。在相同切削參數條件下,對比梳型刀片和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域有廣泛的應用價值。
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG506.7

【參考文獻】

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1 徐明剛;張振;馬小林;黃文勇;;基于DEFORM-3D的微織構刀具切削性能仿真分析[J];組合機床與自動化加工技術;2016年03期

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8 胡創(chuàng)國,張定華,汪文虎;難加工材料切削機理研究的新進展[J];力學進展;2004年03期

9 鄧波,韓光煒,馮滌;低膨脹高溫合金的發(fā)展及在航空航天業(yè)的應用[J];航空材料學報;2003年S1期

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本文編號：2542632