难加工材料的切削加工问题一直是金属切削界重点研究内容,在内燃机车制造业中,有相当一部分材料属难加工材料。随着对机车性能要求的不断提高,难加工材料的切削加工问题更加突出。而用于制造铁路客货车车轮用的特殊材料—车轮钢,作为内燃机车制造业的刀具消耗大户,研究其切削机理和工艺具有重要的意义。本文通过大量的理论与试验,首次全面系统地对车轮钢车削机理及工艺进行了分析研究。深入地研究了车轮钢车削过程中的切削力、切削振动、刀具磨损、已加工表面完整性和切削变形等有关车削机理的问题,对加工车轮钢所需刀具的选择和确定合理的切削参数提供了科学依据。并结合工厂生产实际改进整体轮加工工艺,取得了很好的效果。本文的主要研究内容如下:1、对切削加工现状和发展趋势、车轮钢的切削加工特点以及整体轮的生产现状作一比较详尽的阐述。同时对难加工材料先进的加工方法进行了综述。2、通过理论与实践相结合的方法,首次较全面地对工厂典型难加工材料——整体轮材料车轮钢进行车削机理及工艺试验研究。对该材料进行车削试验解决以下问题:优选车削的刀具材料,确定合理的几何参数,优选切削用量。具体试验内容包括:(1)切削力和切削振动评价:对影响切削力的因素进行分析,对比不同刀具切削时切削力的变化情况。对切削振动的分析,可以了解其对于材料已加工表面的精度和粗糙度等指标的影响。(2)刀具耐用度评价和磨损分析:通过刀具的磨损试验,研究车轮钢材料在加工过程中刀具的磨损和破损形态及其主要失效形式,分析其机理,定量衡量刀具切削性能,并应用模型预测的方法进行寿命预测,促进刀具的合理应用。(3)表面完整性评价:通过切削试验,研究在不同的加工参数下不同刀具对零件