鎳基高溫合金微銑削熱-力耦合分析及加工硬化研究.pdf

1、高精尖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不斷對(duì)精密零件的加工技術(shù)提出新的要求，不僅需要零件具有良好的尺寸精度還需要保證零件在惡劣的工作條件中持續(xù)可靠地工作。微銑削技術(shù)可以在毫米量級(jí)甚至更小的零件上加工出高精度三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可以滿足微小零部件的加工要求。鎳基高溫合金在高溫環(huán)境下仍然能保持較高的強(qiáng)度，具有良好的綜合機(jī)械性能，可以很好地滿足零件在高溫環(huán)境下工作的要求。在微銑削鎳基高溫合金時(shí)，伴隨著高應(yīng)變率和應(yīng)變，被切削的表面得到強(qiáng)化，硬度上升，產(chǎn)生加工硬化，影響零件

2、的質(zhì)量和刀具的壽命，所以有必要圍繞已加工零件表面存在的加工硬化現(xiàn)象展開研究。已加工表面的加工硬化現(xiàn)象是切削力和切削熱綜合作用的結(jié)果，準(zhǔn)確的微銑削力模型是建立加工硬化模型的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的微銑削力模型各有側(cè)重點(diǎn)，但很少將切削溫度對(duì)切削過程的作用考慮在內(nèi)，在進(jìn)行微銑削時(shí)，切削區(qū)所受的力與熱互相影響，因此需要考慮力和溫度之間的綜合作用，才能更加準(zhǔn)確地通過理論計(jì)算得到微銑削力及其相對(duì)應(yīng)的微銑削溫度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)微銑削造成的表面硬化程度預(yù)測(cè)。本文的主要研

3、究內(nèi)容如下：
　　基于課題組前期研究的微銑削瞬時(shí)切削層幾何參數(shù)計(jì)算模型，建立了將微銑削溫度考慮在內(nèi)的微銑削力模型；然后以傅里葉定律為基礎(chǔ)建立微銑削溫度計(jì)算模型，將兩個(gè)模型進(jìn)行耦合計(jì)算，最終得到基于耦合作用的力熱計(jì)算模型。
　　基于試驗(yàn)探究了切削用量對(duì)微銑削力熱狀態(tài)的影響；依靠Deform-3D軟件開發(fā)出簡化的微銑削有限元仿真模型，分析了微銑刀過渡圓弧對(duì)微銑削溫度場(chǎng)分布情況的影響。
　　通過準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)獲得 Incon