高速铣削GH3039高温合金的切削用量研究.pdf

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1、制造技术／工艺装备现代制造工程(ModemM明ufactudngEn西neering)2015年第1期高速铣削GH3039高温合金的切削用量研究蒲志新1，齐民1，赵灿2，武迪俊1，李向龙1，邓鹏飞3(1辽宁工程技术大学机械学院，阜新123000；2黑龙江科技大学，哈尔滨150022；3辽宁石油化工大学，抚顺“3001)摘要：GH3039是一种镍基高温合金，对其切削加工时会产生很大的切削力，以至于对刀具磨损、加工精度和生产效率等均产生很大的影响。针对上述问题，提出使用硬质合金刀具来加工这种材料，利用线性回归方法，建立Gm039高温合金的铣削力模型，并通过

2、极差分析得到合理的切削用量，为G}13039高温合金的实际铣削加工提供参考依据。关键词：硬质合金刀具；铣削参数；铣削力；GH3039高温合金中图分类号：THl6；TG506．7文献标志码：A文章编号：167l—3133(2015)0l—0085—05Studyoncuttingpar锄ete鹳0fhigh-speedmimng而thGH3039PuZhixinl，QiMinl，zhaoCaIl2，WuDijunl，“xiaIldon91，DengPengfe主3(1MechanicalEn百neeringInstitute，LiaoningUniVer

3、sityofEn舀neeringandTechnology，Fuxin123000，Uaoning，China；2Heilon翻iangInstituteofScienceaIldTechnology，Haerbin150022，China；3“aoningShihuaUnive玛ity，Fushun11300l，“aoning，China)Abs岫In：GH3039isanickel-b船esuperalloy，fbritshig}Icuttingforce，whichc叫sesgreatimpactinaspectsoftoolwe盯，ma—chi

4、ningprecision锄dproductionemciency．TotIIepoint，tlIewayoflinearregressionw鹊usedfortllemodelofmiUingforcewhenmachi击ngw陆t}lehardalloyculter，int}Iehelpof捌lge卸alysis，getIingre龉onablecuttingparameters，whichcotlldbet}Ieinfer-ences0fIIliⅡingGH3039．Key啪rds：hardalloycutter；IIliUingp啪eters；

5、IIliUingforce；GH3039superalloyO引言高温合金又称耐热合金或热强合金，通常将含Ni量大于50％的高温合金称为镍基高温合金。GH3039为单相奥氏体型固溶强化合金，在800℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能，在l000℃以下具有良好的抗氧化性能。GH3039在长期使用过程中，不仅组织稳定，而且还具有良好的冷成形性和焊接性能，适合用于制作在850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和动力燃烧室的零／部件¨圳。镍基合金微观组织中含碳化物硬质点，具有导热率和比热容小、高温强度高、加工硬化严重、易形成积屑瘤、塑性变形抗力大，以及表面

6、质量和精度不易保证等缺点，不仅切削效率低，而且刀具寿命短，一直是切削加工中的难题。从切削机理角度分析，高速切削技术能够在一定程度上改善难加工材料的切削加工性旧J，所以，针对难加工材料高速切削技术的研究也越来越受到人们的重视。镍基高温合金GH3039是一种多元合金，其主要化学成分、物理性能和力学性能分别如表1一表3所示。1GH3039的切削加工难点镍基高温合金GH3039是一种极难切削的金属材料。当切削力增大时，由于该材料的延伸率大，塑性变形抗力大，抗断裂韧性和持久塑性高，使得切削加工难度增加，其加工难点主要表现在以下几个方面。1)切削温度很高。切削GH

7、3039时，由于切削力很大，切削变形严重，切屑、工件与刀具之间存在着强烈的摩擦，继而产生了大量的热，又由于材料本身热导率低，故导致切削区温度升高。2)刀具磨损严重。切削GH3039时，由于切削力大、切削温度高，使得刀具材料的硬度、强度和化学稳定性下降，导致刀具材料的磨粒磨损、粘结磨损、扩散磨损和氧化磨损加剧，降低了刀具的使用寿命。3)加工硬化严重。由于在切削过程中GH3039材852015年第1期现代制造工程(Mod咖Manufact谢ngEn西neering)表2镍基高温合金G脚39的物理性能密度p／热导率^／比热容c／弹性模量／电阻率∥线膨胀系数!

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