針對(duì)低滲碳鋼20Cr材料制作齒輪軸等零件表面質(zhì)量要求,如表面粗糙度低于1.6 μm,零件表面耐疲勞性能良好。試驗(yàn)采用干式切削20Cr鋼材方式,在背吃刀量固定的工序中,研究切削速度和進(jìn)給量對(duì)20Cr材料表面粗糙度的影響,同時(shí)結(jié)合有限元技術(shù),分析切削速度和進(jìn)給量對(duì)20Cr表面殘余應(yīng)力的影響。干式切削試驗(yàn)采用單因素方法,進(jìn)行多組干式切削20Cr工件,對(duì)比分析各組工件表面粗糙度,結(jié)果表明當(dāng)進(jìn)給量較小時(shí),切削速度對(duì)工件表面粗糙度有顯著影響,表現(xiàn)為表面粗糙度隨切削速度增加而變大;當(dāng)切削速度一定時(shí),進(jìn)給量增加導(dǎo)致表面粗糙度變大,并且進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度的影響大于切削速度;對(duì)于工件表面殘余應(yīng)力,增加切削速度和進(jìn)給量均導(dǎo)致殘余應(yīng)力變大,因而較小的切削速度和進(jìn)給量可以降低工件表面殘余應(yīng)力,改善應(yīng)力分布狀態(tài)。

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【部分圖文】：

圖1PCBN刀具

本次干式切削試驗(yàn)選擇刀具材料為PCBN刀具,其具有良好的切削性能,主要用于干式切削加工各種高硬度難加工材料[28-30]。圖1是FBS超強(qiáng)貫通焊接聚晶PCBN刀具,其型號(hào)為CNGA120404。工件材料為20Cr棒料,硬度為56HRC,20Cr材料中所含各元素如表1所示。

圖2切削速度對(duì)表面粗糙度影響

圖2是切削速度對(duì)表面粗糙度影響的曲線分布情況。分析圖2可知,當(dāng)進(jìn)給量f=0.1mm/r時(shí),隨著切削速度的增加,20Cr工件表面粗糙度整體呈現(xiàn)變大趨勢(shì),這種趨勢(shì)在切削速度vc=400r/min后變得更加明顯。當(dāng)進(jìn)給量f=0.2mm/r時(shí),工件表面粗糙度隨切削速度增加呈現(xiàn)明顯的增大變....

圖3不同切削速度下,進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度的影響

圖3是不同切削速度下,進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度影響的曲線圖。分析圖3中曲線的趨勢(shì),發(fā)現(xiàn)表面粗糙度隨進(jìn)給量增加而呈現(xiàn)出正比增加的趨勢(shì),且粗糙度增加的趨勢(shì)不受切削速度的影響,即進(jìn)給量對(duì)工件已加工表面粗糙度的影響不因切削速度變化而變化。在切削過(guò)程中,增加進(jìn)給量,會(huì)導(dǎo)致刀具切除工件表層材時(shí)產(chǎn)生....

圖5表面粗糙度曲面模型

為優(yōu)化切削速度和進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度的影響,繪制切削速度、進(jìn)給量和表面粗糙度曲面模型,如圖5所示。分析圖5表面粗糙度曲面模型,發(fā)現(xiàn)切削速度vc=400r/min,進(jìn)給量f=0.1mm/r時(shí),工件已加工表面粗糙度值最小,此時(shí)的表面質(zhì)量最好。金屬切削是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程,在切削速度vc....

本文編號(hào)：3949657