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试议磨损基于最小表面磨损率刀具磨损与加工表面层特性网

收藏本文 2024-03-24 点赞:13139 浏览:49669 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:高效、高质量加工技术是机械加工正在进展的一项先进共性基础技术,目前在航空、航天、汽车、模具等行业中的运用取得了重大的经济效益,对提升加工技术水平,推动机械制造技术的进步具有重要的作用。在现造技术的进展中,保证质量、提升效率、降低成本、节能减排是当今世界制造业进展的走势,其中保证质量和提升效率更是被推上了最为突出的位置,力争在保证质量的前提下提升加工效率。本论文基于最小表面磨损率对铁基高温合金GH2132在车削历程中的切削用量优选、刀具磨损机理、最长刀具尺寸寿命及已加工表面层特性展开探讨,为实际生产中加工此类材料提供论述和技术指导。在各种切削条件下,探讨了车削铁基高温合金GH2132刀具的表面磨损率。当刀具处于稳定磨损阶段时,总有着一个速度范围,表面磨损率hs在这个范围内随切削速度v的提升先减小后增大,在某一切削速度下达到最小值。达到最小值的表面磨损率hs称为最小表面磨损率hs min,所对应的切削速度v为最佳切削速度v。。在一定的速度范围内,表面磨损率hs在最佳切削速度v。下获得最小值hs min是由于刀具在v。时引起的切削温度θ使得工件材料已加工表面显微硬度HV最小,刀尖处后刀面与工件材料接触面显微硬度比HV1/HV2最大,以及加工层的伸长率ef,强度极限σUTS都处于最小值等综合因素使得刀具在切削历程中消耗最少,径向磨损最小,使得表面磨损率hs获得最小值。基于最小表面磨损率对精车削铁基高温合金GH2132进行了切削用量优选。在优选的切削用量下工作,刀具的抗磨能力最强、刀具消耗最少,刀具尺寸寿命、单位尺寸寿命最长,可以减轻由于刀具磨损产生的“让刀”现象,以而提升工件的加工精度。建立了三维斜角切削的车削力论述模型。探讨了优选切削用量下车削铁基高温合金GH2132的切削力规律,得出切削合力Fr随着切削速度v的提升整体呈下降走势,在最佳切削速度vo=90m/min(工件材料热处理前)和vo=70m/min(工件材料热处理后)下,切削力较小且稳定。对热处理后的工件材料进行了切削温度探讨,得出不同切削用量下,最小表面磨损率hs min对应的切削温度θ相差较小,在370~400℃范围内。对车削铁基高温合金GH2132刀具的磨损机理进行了探讨。工件材料热处理之前,刀具的前刀面磨损形式以月牙洼磨损为主,主要的磨损机理为粘结磨损、氧化磨损。工件材料热处理之后,刀具的前刀面磨损形式没有出现月牙洼,沿切削刃方向产生积屑瘤,主要的磨损机理为粘结磨损、扩散磨损。优选切削用量下,刀具的磨损机理与其他切削用量下相似。优选切削用量下对车削铁基高温合金GH2132已加工表面层特性进行了探讨。对车削铁基高温合金GH2132(热处理前和热处理后)已加工表面粗糙度进行了探讨,试验发现最小表面粗糙度值Ra在最小表面磨损率hs对应的速度值获得;对车削铁基高温合金GH2132(热处理后)表层显微硬度HV、硬化层深度hH以及表层加工硬化程度NH进行了探讨,试验发现在最小表面磨损率对应的最佳切削速度Vo=70m/min时,表面显微硬度、硬化层深度以及表面层加工硬化程度都最小。关键词:铁基高温合金论文GH2132论文表面磨损率论文切削用量论文磨损机理论文表面层特性论文

    TABLE OF CONTENTS8-12

    摘要12-14

    ABSTRACT14-16

    第1章 绪论16-28

    1.1 课题探讨的目的和作用16-17

    1.2 课题探讨的背景17-22

    1.2.1 铁基高温合金的性能及用途17-19

    1.2.2 铁基高温合金的可切削加工性19-21

    1.2.3 铁基高温合金合理的切削条件21-22

    1.3 课题探讨近况及有着的不足22-27

    1.3.1 切削力的探讨近况22-23

    1.3.2 切削温度的探讨近况23-24

    1.3.3 刀具表面磨损率的探讨近况24

    1.3.4 切削用量优化的探讨近况24-25

    1.3.5 刀具磨损机理和刀具寿命的探讨近况25-26

    1.3.6 已加工表面层特性的探讨近况26-27

    1.3.7 有着不足27

    1.4 课题的提出和主要探讨内容27-28

    第2章 车削铁基高温合金GH2132刀具表面磨损率探讨28-50

    2.1 表面磨损率和单位尺寸寿命28-34

    2.1.1 表面磨损率28-31

    2.1.2 单位尺寸寿命31

    2.1.3 最小表面磨损率31-33

    2.1.4 刀尖处后刀面磨损带宽度的测量案例33-34

    2.2 试验材料与设备34-37

    2.2.1 试验材料34-35

    2.2.2 试验案例和设备35-37

    2.3 最小表面磨损率的试验探讨37-44

    2.3.1 干切削条件下最小表面磨损率试验探讨37-40

    2.3.2 切削液条件下最小表面磨损率试验探讨40-41

    2.3.3 最小表面磨损率试验探讨41-44

    2.4 切削面积与表面磨损率的联系44-46

    2.4.1 干切削条件下切削面积与表面磨损率联系44-45

    2.4.2 切削液条件下切削面积与表面磨损率联系45-46

    2.5 切削条件转变对表面磨损率的影响46-49

    2.5.1 热处理对表面磨损率的影响46-48

    2.5.2 利用切削液对表面磨损率的影响48-49

    2.6 本章小结49-50

    第3章 基于最小表面磨损率的切削用量优选及刀具寿命探讨50-62

    3.1 传统的切削用量优选50-51

    3.2 基于最小表面磨损率的切削用量优选51-58

    3.2.1 切削用量优选案例51-54

    3.2.2 精车削铁基高温合金GH2132切削用量优选试验探讨54-58

    3.3 硬质合金刀具车削GH2132刀具寿命探讨58-61

    3.3.1 精加工合理的刀具寿命选择58-60

    3.3.2 基于最小表面磨损率的刀具尺寸寿命探讨60-61

    3.4 本章小结61-62

    第4章 车削铁基高温合金切削力和切削温度探讨62-74

    4.1 优选切削用量下车削铁基高温合金切削力试验探讨62-67

    4.1.1 车削力论述模型62-64

    4.1.2 切削力试验探讨64-67

    4.2 车削铁基高温合金切削温度试验探讨67-72

    4.2.1 切削温度论述模型67-71

    4.2.2 切削温度试验探讨71-72

    4.3 本章小结72-74

    第5章 车削铁基高温合金刀具磨损机理探讨74-97

    5.1 试验案例及设备74-75

    5.2 硬质合金刀具车削铁基高温合金GH2132磨损形态探讨75-78

    5.3 硬质合金刀具车削铁基高温合金GH2132刀具磨损机理78-95

    5.3.1 其他切削用量下车削铁基高温合金GH2132刀具磨损机理78-84

    5.3.2 优选切削用量条件下车削GH2132(热处理前)刀具磨损机理探讨84-92

    5.3.3 优选切削用量条件下车削GH2132(热处理后)刀具磨损机理探讨92-95

    5.4 本章小结95-97

    第6章 优选切削用量下车削铁基高温合金表面层特性探讨97-114

    6.1 已加工表面形成机理97-101

    6.1.1 形成机理浅析97-98

    6.1.2 已加工表面“粉末”状现象探讨98-101

    6.2 优选切削用量下车削铁基高温合金表面粗糙度探讨101-107

    6.2.1 表面粗糙度形成机理101-103

    6.2.2 优选切削用量下车削铁基高温合金表面粗糙度试验探讨103-107

    6.3 优选切削用量下车削铁基高温合金加工硬化探讨107-110

    6.3.1 加工硬化的评价指标107

    6.3.2 加工硬化试验探讨107-110

    6.4 优选切削用量下车削铁基高温合金加工表面层微观形貌探讨110-113

    6.4.1 表面层试样的制备110-111

    6.4.2 表面层微观形貌探讨111-113

    6.5 本章小结113-114

    第7章 结论与展望114-117

    7.1 主要结论114-115

    7.2 主要革新点115-116

    7.3 展望116-117

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