汽雾冷却下高速切削GH4169切削力和粗糙度试验分析

本文针对陶瓷车刀片在汽雾冷却下进行切削镍基高温合金GH4169单因素试验和正交试验进行分析研究。利用最小二乘法对所得试验数据进行线性回归分析,建立切削力和已加工表面粗糙度的经验模型,分析在汽雾冷却条件下使用陶瓷刀具的切削参数对切削力和已加工表面粗糙度的影响规律。通过正交试验结果分析出最优的切削参数,为进一步优化切削参数、研究刀片磨损机理提供参考依据。     

镍基高温合金切削加工锯齿形切屑研究

以镍基高温合金GH4169和GH3030为研究对象,采用未涂层和涂层刀具进行车削加工试验,通过对金相、切削力、切削温度及刀具磨损形态的检测,阐明锯齿形切屑形成的机理,并对两种材料的切削加工性进行比较。研究结果为该类材料切削工艺的优化提供了试验依据。     

石墨烯纳米流体微量润滑车削GH4169镍基高温合金时刀具的磨损规律

纳米流体微量润滑是一种新型的微量润滑增效技术,为探究其应用于难加工材料GH4169镍基高温合金时刀具磨损的变化规律,分别在干切削、微量润滑和纳米流体微量润滑三种条件下进行GH4169镍基高温合金车削加工试验,比较其切削力、切削温度以及刀具磨损的差异。通过切削试验发现,纳米流体微量润滑技术能够有效降低切削加工过程中的切削力、切削温度以及刀具的磨损程度,相比于干切削加工,纳米流体微量润滑条件下的切削力、切削温度和刀具的磨损程度分别降低21.9%,24.7%,15.9%。     

GH4169和K4169切削加工性能对比研究

GH4169与K4169分属变形镍基高温合金和铸造镍基高温合金，具有不同的成型工艺和热处理状态。开展了非涂层硬质合金刀具干切削GH4169和K4169的对比试验，从切削力、刀具磨损方面揭示了两种材料加工性能的差异，从力学性能及显微组织两方面解释了差异产生的原因。结果表明，试验各组参数下，两种材料切削力无显著差别；随着切削速度和进给量的增加，切削GH4169时刀具磨损形式由刀尖磨损过渡到后刀面均匀磨损最后转变成沟槽磨损，切削K4169时刀具失效形式主要为后刀面均匀磨损和沟槽磨损，并未出现严重的刀尖磨损，K4169组织中的C化物等硬质点是导致其切削力波动较大及刀具产生沟槽磨损的主要原因。     

PCBN刀具高速切削镍基高温合金切削力及刀具磨损试验研究

高速切削加工过程中切削参数的选择对刀具切削性能具有较大的影响。镍基高温合金因在高温条件下仍具有较高的抗疲劳强度、屈服强度、抗拉强度等特点,被广泛应用于航空航天、船舶、核电等行业。但是镍基高温合金的切削加工性能差,主要表现在切削力大、切削温度高、刀具磨损现象严重等方面。本文从切削速度、进给量、切削深度等切削参数对切削力的影响进行研究,同时对PCBN刀具磨损形貌进行分析。采用PCBN刀具进行高温合金车削试验,得到PCBN刀具切削高温合金GH4169时切削参数对切削力的影响规律,并探讨不同刀具磨损形貌产生的原因,为高温合金高速切削加工参数制定及工艺优化提供一定参考。     

镍基合金车削表面粗糙度理论分析与实验研究

高温合金GH4169具有良好的机械性能,广泛应用于航空、精密装配等领域。在精密车削加工中难以保证零件表面粗糙度要求。为了研究切削参数对加工表面粗糙度的影响关系,根据正交试验数据,运用极差与方差分析出切削三要素对加工表面粗糙度的影响关系,预测出表面粗糙度与切削三要素之间的最优模型,对分析表面粗糙度与切削三要素之间的响应关系,基于最优预测模型,运用多目标线性规划模型优化参数,得出在切削GH4169过程中的最优参数,为以后加工GH4169奠定了理论基础。     

镍基高温合金锥面外圆车削表面粗糙度优化研究

以GH4169镍基高温合金外圆锥面车削加工为研究对象,通过正交实验的方法,研究切削参数对加工表面粗糙度的影响规律。并运用BP神经网络预测的方法建立了表面粗糙度经验模型。经过实验验证,该模型具有较好的预测精度。另外还对工件表面粗糙度与刀尖圆弧半径及切削深度的关系进行了研究。发现较大的刀尖圆弧半径能获得较小的表面粗糙度值,且增大刀尖圆弧半径可进一步减小切削深度对表面粗糙度的影响。该研究结果可为GH4169圆锥面车削加工提供技术指导和理论支持。     

GH4169镍基高温合金表面加工硬化研究

基于高速铣削GH4169镍基高温合金正交试验,借助截面法对每组加工参数下得到的材料表面进行硬度测量,记录并分析所得硬度值。通过分析可知,GH4169镍基高温合金加工性能差,加工硬化程度在110.5%-127.5%之间。通过对正交试验数据的极差分析,得到对其表面加工硬化影响的主次因素依次是铣削速度、切削深度、每齿进给量。并且随着铣削速度的增加,GH4169镍基高温合金的表面加工硬化程度逐渐降低;随着切削深度的增加,高温合金的表面加工硬化程度逐渐升高;每齿进给量对高温合金的表面加工硬化的影响很小。     

镍基高温合金切削过程有限元仿真及刀具参数研究

为了准确模拟高温合金GH4169的切削过程,深入研究了GH4169的有限元建模技术,如有限元模型的建立、材料本构模型、切屑分离准则及接触摩擦模型等。采用Johnson-Cook本构关系模型对GH4169的加工过程进行二维正交切削有限元模拟,获得了不同刀具前角下的切屑形态和切削力曲线图,进一步分析了刀具前角对切屑形态和切削力变化规律的影响,为镍基高温合金的实际切削加工中刀具的选择提供了参考。     

高效铣削镍基高温合金GH4169的有限元数值模拟

在DEFORM软件中,根据实际加工情况建立整体硬质合金立铣刀加工镍基高温合金GH4169的三维有限元仿真分析模型。针对镍基高温合金GH4169加工效率低和切削刃磨损严重的问题,采用单因素试验法仿真探讨了切削用量(v、f_z、a_p、a_e)对切削力和切削温度的影响规律。获得了能有效提高镍基高温合金GH4169加工效率的切削用量,为实际加工中实现高效铣削镍基高温合金切削用量的选择提供依据。     

GH4169G高温合金车削切削力与切削温度有限元仿真研究

为研究GH4169G高温合金车削用量及刀具几何特性对切削力和切削温度的影响规律,基于ABAQUS有限元仿真软件,通过依次改变切削深度、切削速度和刀具几何角度,获得不同参数组合下切削力和切削温度的变化规律,进一步揭示车削参数和刀具几何角度对GH4169G高温合金切削过程中热—力耦合作用的影响机理,从而对切削工艺参数和刀具特性进行优选。     

基于正交设计的GH4169高温合金电火花线切割加工研究

GH4169合金是一种典型的难加工材料,具有高强度,切削加工时切削力大等特征,采用普通方法加工时刀具磨损严重,表面质量和精度难以保证。针对上述现象,采用正交实验对镍基高温合金GH4169进行线切割加工研究。研究了不同的加工参数(脉冲宽度、间隙、管数、加工限速)对中走丝线切割加工GH4169合金的表面粗糙度和切割速度的影响。并对实验结果进行了主效应分析以及方差分析。结果表明:表面粗糙度随着加工限速的增大而增大,切割速度随着管数的增大而增大。加工参数在脉宽为60μs,间隙为4ns,管数为8,加工限速150步/s时获得最快的切割速度;加工参数在脉宽为40μs,间隙为10ns,管数为2,加工限速50步/s时获得较小表面粗糙度值。     

基于镍基合金车削粗糙度与金属切除量研究

高温合金GH4169具有良好的力学性能,由于材料的硬度等特性,在加工制造过程中难以保证零件的表面粗糙度。文中采用正交实验法对材料切削过程中的表面粗糙度、金属切除量进行实验研究,由切削速度、背吃刀量及进给量的分析可知：随着切削速度增加,零件表面粗糙度降低;随着背吃刀量与进给量的增加,零件的表面粗糙度增大;金属切除量随着切削三要素的增加而增加。通过车削实验对高温合金GH4169表面粗糙度与金属切除量参数分析,建立其最优预测模型,为以后加工高温合金GH4169奠定了理论基础。     

GH4169镍基高温合金车削加工刀具失效机理研究

以镍基高温合金GH4169为试验材料,用超细硬质合金涂层刀具进行车削加工,研究刀具在车削GH4169材料时的失效机理。通过扫描电子显微镜(SEM)和元素能谱检测(EDS)分别对失效刀具的刃口区域、前刀面区域、后刀面区域和沟槽磨区域的磨损进行失效形貌检测和合金元素成分的分析测试。结果表明:超细硬质合金涂层刀具车削加工镍基合金GH4169时,刀具的失效机理在不同位置有所不同,刃口以氧化磨损失效和粘结磨损失效为主,前刀面和后刀面以磨粒磨损失效为主,沟槽以及沟槽外以崩缺失效为主。     

车削高温合金GH2132时切削力和表面粗糙度的建模与试验分析

对高温合金GH2132进行了外圆车削试验,测量了切削过程中的切削力和已加工表面粗糙度。利用最小二乘法对试验数据进行了回归分析,建立了切削力和表面粗糙度的经验模型,得出了切削参数对切削力和粗糙度的影响规律,为优化切削参数、研究刀片磨损机理提供了参考数据。     

基于响应曲面法的GH4169铣削参数优化及实验研究

机械加工的表面质量会极大地影响零部件的使用寿命。该文以降低镍基高温合金GH4169加工过程中的表面粗糙度为目标，对镍基高温合金GH4169的铣削参数进行优化。基于响应曲面法分析了铣削参数(转速、进给量、切削深度)对表面粗糙度的影响规律，建立了铣削参数与表面粗糙度之间的二次多项式模型并进行了验证，确定了降低表面粗糙度的最优工艺参数组合。研究结果表明，当A=928.34 r/min,B=243.35 mm/min,C=0.2 mm时，粗糙度可达到0.143μm。采用最优参数组合进行加工实验，并对铣削加工后的表面粗糙度进行测量，得出粗糙度实测值与模型预测值的相对误差为0.2%,可见所建立的模型是准确的。可满足某些航空航天高精度零部件表面质量特性，因此该模型对GH4169铣削加工具有指导意义。     

GH4169镍基高温合金铣削过程数值模拟

针对GH4169镍基高温合金难加工、效率低以及切削过程中难以直接获得观测数据的问题,基于ABAQUS仿真平台建立了三维铣削数值模拟模型,在此基础上设计了切削参数正交试验以及基于刀具螺旋角和径向前角的单因素试验,分析了不同切削参数对切削力和切削温度变化规律的影响。结果表明:采用大的切削速度和轴向切深以及小的进给量可以获得更小的切削力和更低的切削温度,提高铣削效率;优化结构后的刀具在相同的切削参数下可以获得更小的切削力和更低的切削温度。     

镍基高温合金的外螺纹车削试验研究

介绍了镍基高温合金的性能特点,选用PVD涂层的螺纹车刀牌号KC5025对镍基高温合金GH4145进行了外螺纹车削试验,对切削过程中的刀具磨损、切削速度和切屑形状进行了分析,得出了镍基高温合金螺纹车削刀具选取的一些有用结论。     

(Ti,Al)N+TiN涂层硬质合金刀具加工铁基高温合金正交切削试验研究

采用正交试验方案,应用(Ti,Al)N+TiN涂层硬质合金刀具对GH2132铁基高温合金进行外圆干切削,测量了切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具寿命。利用最小二乘法对试验数据进行了多元回归分析,分别建立其经验公式,并分析了切削用量三要素分别对切削力、切削温度、表面粗糙度和刀具寿命的影响规律及其原因。通过试验得出了切削用量三要素分别对其影响的主次顺序。切削力:ap>f>vc,切削温度:vc>ap>f,表面粗糙度:f>vc>ap,刀具寿命:vc>f>ap。     

硬质合金立铣刀螺旋角对切削性能的影响

利用单因素试验法,在高温合金(GH4169)的铣削加工中,分析了硬质合金立铣刀螺旋角对切削力、已加工表面粗糙度、刀具寿命和失效形式的影响。掌握了立铣刀螺旋角对切削性能的影响,优选出在高温合金精铣加工中较为合理的刀具螺旋角。