论文部分内容阅读
我国经济腾飞的三十多年各行各业得到飞速发展,其中航空运输业需求越来越大,因而应用在飞机的零件上的新材料不断在研发,如粉末高温合等。新材料的研制周期速度快,生产批量需求大,且工业部门对关键核心零部件的加工要求越来越高,以减少零件的破坏而导致事故发生。进而对加工零件的刀具的使用时间以及成本提出了更高的要求。在保证加工后零件的尺寸精度以及表面质量的同时,设计出合适的刀具同样有着重要的意义。本文针对加工粉末镍基高温合金榫槽而设计整套的整体硬质合金拉刀,并采用有限元模拟仿真技术模拟拉削加工粉末高温合金FGH95的加工过程,研究拉削参数对镍基高温合金的影响规律,以期优化拉削加工过程及拉刀。首先,根据镍基粉末高温合金FGH95的加工性能选用了一种新型硬质合金材料用来制备整体硬质合金拉刀;再根据拉刀工艺理论选用拉削加工方式以及拉刀常用的几何结构参数,并通过三维软件造型整套整体硬质合金拉刀。其次,通过金属切削原理、有限元仿真原理等基础理论建立拉削加工粉末高温合金的有限元仿真模型,研究拉削参数(拉削速度、齿升量、刀具几何角度)加工镍基粉末高温合金FGH95时的拉削力、拉削温度以及刀具磨损的变化规律。提取后处理器中的计算结果并加以分析,用以优化粗拉刀、半精拉刀以及精拉刀的几何结构参数以及拉削加工过程。最后,采用单因素试验方案,用制备的整体硬质合金拉削加工镍基粉末高温合金,研究切削速度对粉末高温合金加工表面粗糙度的影响,并通过扫描电镜观测粉末高温合金制备过程中引入的夹杂物对加工表面组织形貌影响,以选取合适的拉削加工速度。试验结果表明:采用新型的硬质合金材料制备的拉刀在合理的切削速度范围内能够切削粉末高温合金,并能加工出质量较高的表面。通过模拟以及试验表明:采用有限元仿真技术模拟拉削过程,分析拉削过程中的力、温度以及刀具磨损规律,对优化整体硬质合金刀具有着重要的作用。所设计的整体硬质金合金拉刀拉削镍基高温合金表面质量达到工业上的使用要求。