蠕墨铸铁加工切削力试验及其预测模型研究

蠕墨铸铁加工中存在切削力大、切削功率高和刀具磨损严重等问题,亟需通过优化设计工艺参数组合提升蠕墨铸铁的可加工性。本文利用单因素试验研究了切削速度、进给量、切削深度等工艺参数及刀具涂层厚度、刀尖圆弧半径对RuT400蠕墨铸铁车削中的轴向力、径向力和主切削力的影响规律;采用中心复合试验、坐标变换法和线性回归分析,建立了蠕墨铸铁切削力预测模型,并通过试验验证了模型精度。结果表明,主切削力和径向力随切削速度、进给量和切削深度的增加而增大,切削速度和进给量对轴向力的影响很小;各切削力随涂层厚度的增加呈先减小后增大的趋势,随刀尖圆弧半径的增加则呈先增大后减小的趋势。利用坐标变换和线性回归获得的切削力预测模型对蠕墨铸铁主切削力有很高的预测精度,而对轴向力和径向力预测存在一定误差。该模型对蠕墨铸铁切削功率预测、切削机床合理选择以及工艺参数制定具有应用价值。