车削GH4169镍基高温合金的刀具磨损率仿真及实验研究

为解决切削高温合金材料刀具磨损问题,需要更深层次地探究刀具磨损性能。基于Archard刀具磨损理论,提出以粘结磨损为主的磨损率公式,利用Deform三维仿真软件建立刀具磨损模型,通过仿真数据计算在不同切削参数下的刀具磨损率,并通过试验验证该模型的准确性。结果发现,车削GH4169镍基高温合金时经历了初期磨损阶段(0~154μm),正常磨损阶段(154~254μm)以及急剧磨损阶段(254~301μm)三个刀具磨损阶段;利用该模型计算得到的仿真刀具磨损率相较于试验值,准确率达80%以上,但整体而言试验值偏大;刀具磨损率影响程度由大到小依次是进给量>切削速度>切削深度,并通过试验验证此规律的准确性。

钛合金车削切削力及表面粗糙度优化分析

采用TC11钛合金车削正交试验研究了各车削参数对切削温度和切削力的影响规律,进一步分析车削参数和表面粗糙度的内在联系。结果表明:切削温度与切削力相互影响,当切削速度在50~100m/min时,切削速度越高,刀具对工件挤压越剧烈,且切削温度升高并使工件软化,导致切削力减小。通过极差分析发现,影响切削力的切削参数依次为切削深度>进给量>切削速度,影响切削温度的切削参数依次为切削速度>进给量>切削深度;对于表面粗糙度各切削用量影响程度大小依次为进给量>切削速度>切削深度。在本次试验参数内,得到了最优切削力的切削参数和最优表面粗糙度的切削参数。研究结果对于加工钛合金的切削参数优化提供一定指导。