高溫合金又稱(chēng)耐熱合金或耐熱合金，通常含有Ni。含量大于50%的高溫合金稱(chēng)為鎳基高溫合金。GH3039它是單相奧氏體固溶強(qiáng)化合金，在800℃以下具有中等強(qiáng)度相等的熱強(qiáng)度和良好的熱疲勞性能，并在l000℃以下具有以下性能良好的抗氧化性。GH 3039在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，沒(méi)有只有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，還具有良好的冷成型性和焊接性是的，它適合于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)在850℃以下長(zhǎng)期使用發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和動(dòng)力燃燒室零件。

鎳基合金的顯微組織中含有碳化物硬點(diǎn)，具有導(dǎo)熱性。且比熱容低，高溫強(qiáng)度高，加工硬化嚴(yán)重，易于產(chǎn)品成型抗切屑和塑性變形能力高，表面質(zhì)量和精度不易保證等缺點(diǎn)，不僅切削效率低，而且刀具壽命短，一直加工中的問(wèn)題。從切削機(jī)理角度看，高速切削技術(shù)可以在一定程度上改善難加工材料的加工。因此，老J對(duì)難加工材料高速切削技術(shù)的研究也越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注它。

鎳基高溫合金GH3039是一種多元合金，主要化學(xué)成分、物理性能和機(jī)械性能分別見(jiàn)表1和表3如圖所示。

GH3039的切割難點(diǎn) 鎳基高溫合金GH 3039是一種非常難加工的金屬材料。當(dāng)切削力增加時(shí)，材料具有高伸長(zhǎng)率和塑性大變形抗力、高斷裂韌性和持久的塑性使切削加工更具優(yōu)勢(shì)加工難度增加，其加工難度主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 1)切削溫度很高。切割GH3039時(shí)，由于切割力非常大，切削變形嚴(yán)重，切屑、工件和刀具之間有很強(qiáng)的作用力。激烈的摩擦，然后產(chǎn)生大量的熱量，又因?yàn)槲镔|(zhì)本身是熱的傳導(dǎo)率低，導(dǎo)致切割區(qū)域溫度升高。

2)刀具磨損嚴(yán)重。切割GH3039時(shí)，由于切割力切削溫度大，切削溫度高，使得刀具材料的硬度、強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。質(zhì)量下降導(dǎo)致磨料磨損、粘著磨損和工具材料的擴(kuò)散。降低了刀具的使用壽命。

3)嚴(yán)重的加工硬化。GH3039材料在切削過(guò)程中容易發(fā)生塑性變形，同時(shí)伴隨著晶?；?。平面周?chē)木Ц衽で瑢?dǎo)致晶粒伸長(zhǎng)和斷裂破碎、金屬內(nèi)部殘余應(yīng)力等。，使GH 3039材料經(jīng)過(guò)連續(xù)塑性變形變得困難，最終導(dǎo)致加工硬化。金屬添加硬化現(xiàn)象會(huì)給其進(jìn)一步加工帶來(lái)困難。

4)加工精度難以保證。切割gh3039的過(guò)程中中等，切削溫度很高，工件的熱變形很大，有些尺寸精度和形狀精度難以保證。 5)加工效率低，加工成本高。在實(shí)際生產(chǎn)中，由切削參數(shù)的不確定性和刀具有限的使用壽命使其更加刀具更換或刃磨的次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于零件更換的次數(shù)，影響加工效率。由于機(jī)床占用時(shí)間長(zhǎng)，刀具損耗太大，使得加工成本急劇增加。

切削元件的合理選擇 對(duì)于鎳基高溫合金GH3039的加工，通常高速鋼和硬質(zhì)合金刀具材料不能滿(mǎn)足加工要求，這是因?yàn)樵诩庸H3039時(shí)，要求刀具的切削刃非常鋒利，并要求刀具有足夠的刀片強(qiáng)度。

切削用量的合理選擇 由于切削速度、每齒進(jìn)給量和軸向切削深度(軸切削深度)對(duì)刀具壽命有一定的影響，本文所做的就是因此，試驗(yàn)為高速銑削粗加工試驗(yàn)，每個(gè)切削參數(shù)的值該范圍不同于之前的一般值范圍h，4 j。在該實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)切削參數(shù)的選擇:切削速度范圍為60-120 m/min，每齒進(jìn)給量范圍為0。06-0.12毫米/z，軸向切削深度的取值范圍為0.5—1.25毫米。切削時(shí)劑量的合理選擇需要以一定的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。

加工設(shè)備和方案的檢查 考慮到加工過(guò)程中的穩(wěn)定性，所有方向的切削力都是平均的。實(shí)驗(yàn)機(jī)床和測(cè)試設(shè)備的物理框圖如圖1所示，銑削力模型如圖2所示，在圖2中，n是機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速，vice是切削。切削速度，t為徑向銑削力，f為周向銑削力，t為軸線(xiàn)銑削力。

一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)研究切削參數(shù)對(duì)切削力的影響，需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)才能得到最佳的切削參數(shù)。有證后才能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。正交試驗(yàn)是多因素的。多級(jí)測(cè)試方法不僅可以減少測(cè)試次數(shù)，而且還可以縮短測(cè)試時(shí)間，得到相對(duì)完整的測(cè)試次數(shù)。根據(jù)，因此，本文采用正交試驗(yàn)法，而球磨方法是順序球磨，所以正交切削試驗(yàn)方案和測(cè)量結(jié)果如表4所示。顯示為陽(yáng)性銑削力的經(jīng)驗(yàn)公式可以由試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)建立，即銑削力為參數(shù)的優(yōu)化分析做準(zhǔn)備。

建立銑削力的經(jīng)驗(yàn)公式。 影響銑削力的因素主要包括切削速度和每齒進(jìn)給量。銑削力的經(jīng)驗(yàn)公式bo為:f .= C，口:1口。y長(zhǎng)臂f，= c，口:1骯臟的6y魔法(1)t = c:n；1t，1000。y長(zhǎng)臂在公式中:C，，C..c:分別為銑削力f，f，f；∧的修正系數(shù)Is進(jìn)給量/= z為每齒進(jìn)給量，2為刀具齒數(shù)；o .、n:和分別為求解徑向銑削力f時(shí)的軸向切削深度。切削速度和進(jìn)給速度的指數(shù)系數(shù)；6，6: 6，6，分別在當(dāng)周向銑削力f求解后，進(jìn)行軸向深切削。，切割速度，前進(jìn)給定量的指數(shù)系數(shù)；丙.，c:，c，分別在求解軸向銑削。 當(dāng)力為t時(shí)，軸向切開(kāi)深口。切削速度，是指工廠的進(jìn)給速度數(shù)字系數(shù)。在公式(1)中每個(gè)方向上銑削力表達(dá)式的兩邊取對(duì)數(shù)，可以: lgF .= LGC港+LLG港。+N2LG犯規(guī)+嘴3LG，LGF，= 19c，+6ILG端口，+62LG移位+63LG，(2) Lgt = lgc:+cllg端口。+C2LG+C3LG，以公式(2)中的第一個(gè)表達(dá)式為例進(jìn)行分析，設(shè)E = lgf，，a = lgc，，膨脹。=lgn .，φ= L硅，dock = 1擴(kuò)展，和替換 利用公式(2)，銑削力f的表達(dá)式可以簡(jiǎn)化為:e = a+ⅱLMI+口2，如+口3。 (3)使用表4中的測(cè)試數(shù)據(jù)，在MADAB軟件的幫助下，t用多元線(xiàn)性回歸方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得出公式。(1)中的每個(gè)系數(shù)最終得到指數(shù)形式的銑削力。 經(jīng)驗(yàn)公式是:F = 59。03: 074陸家252廠N178(4)類(lèi)似地，獲得銑削力。t的經(jīng)驗(yàn)公式為:才= 41。750;辮秒。工廠0056 (5)F = 31。53張嘴，4個(gè)污穢。034工廠' 0 ~ (6) 為了檢驗(yàn)本文得到的全方位銑削力經(jīng)驗(yàn)公式的正確性無(wú)論真假，從正交試驗(yàn)表中隨機(jī)抽取3-5組數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)證，將每組數(shù)據(jù)分別生成公式(4)至(6)來(lái)得到銑削力理論值，并將其與從實(shí)驗(yàn)中獲得的真實(shí)值進(jìn)行比較，如表5所示。如表5: 6所示。6。6:分別是X方向、Y方向、Z方向的銑削力學(xué)。論實(shí)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差。經(jīng)過(guò)計(jì)算，銑削力F、F .t平均相對(duì)誤差為5。55%、7.27%和5。27%，都比較小。在10%時(shí)，表明經(jīng)驗(yàn)公式的理論值與實(shí)驗(yàn)測(cè)量值一致。更高，這證明了本文得到的銑削力經(jīng)驗(yàn)公式是在當(dāng)前加工中。設(shè)備適用，所有方向的銑削力計(jì)算值均可靠的。

銑削參數(shù)對(duì)銑削力的影響曲線(xiàn)如圖3所示。銑削時(shí)當(dāng)切削速度小于100ⅱ∑min時(shí)，三個(gè)方向的銑削力均為現(xiàn)在的趨勢(shì)是減小，而徑向銑削力只減小得最快，其次是圓周銑削力f，最后是軸向銑削力t；但是隨著切割速度隨著度數(shù)的進(jìn)一步增加，三個(gè)方向的銑削力反而會(huì)增加(見(jiàn)圖3a)，這可能是因?yàn)榇藭r(shí)加工產(chǎn)生的熱量增加，加劇了刀具的磨損增加了所有方向的銑削力；When% =0.5 mm，污物= 80n∨min，隨著每齒進(jìn)給量的增加，銑削切削力F，F(xiàn)，均呈增大趨勢(shì)，且兩者的變化趨勢(shì)一致基本相同，而銑削力T的變化趨勢(shì)穩(wěn)定(見(jiàn)圖3b)； 當(dāng)污物= 80英寸/分鐘，釘子= 0時(shí)。05 min/z，隨著軸向切削深度的增加另外，銑削力F，F(xiàn)，均呈明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，其變化趨勢(shì)基本一致，而銑削力變化趨勢(shì)相對(duì)平緩慢(見(jiàn)圖3c)。

范圍分析結(jié)果 本文通過(guò)正交試驗(yàn)獲得了切削參數(shù)對(duì)切削力的影響極點(diǎn)。差異分析結(jié)果見(jiàn)表6。 如表6所示，對(duì)于銑削力F，就極限差而言，最切削參數(shù)大的是每齒進(jìn)給量，其次是切削速度，極差最小切削參數(shù)是軸向切削深度?？梢钥闯?，每個(gè)切削參數(shù)計(jì)算銑削力f，影響程度由大到小的順序?yàn)?每進(jìn)給量、切削速度和軸向切削深度；類(lèi)似地，獲得每個(gè)切削參數(shù)。計(jì)算銑削力f，影響程度由大到小的順序?yàn)?切削速度、軸向切削深度、每齒進(jìn)給量；切削參數(shù)對(duì)銑削力的影響F:的影響程度由大到小的順序?yàn)?軸向切削深度，各齒進(jìn)給和切削速度，但區(qū)別不明顯。這是由于銑削造成的對(duì)于一定的切削深度，通過(guò)銑削去除的材料主要在徑向方向(x向)、周向(y)兩個(gè)方向，所以軸向(z)銑削。力相對(duì)較小，趨于穩(wěn)定，這與圖3中T平緩變化的量規(guī)不同符合法律。 如圖3和表6所示，當(dāng)軸向切削深度為N，=lmm，當(dāng)切削速度為60m/min，每齒進(jìn)給量為z = 0時(shí)。12毫米/z，徑向銑削力和周向銑削力f最大。由此可見(jiàn)，在本實(shí)驗(yàn)條件下，合理的切削參數(shù)組合為:軸向切削深度% = 1mm，切削速度= 60n∨min，每齒進(jìn)給量=0.12mH∑z .

結(jié)論 本文通過(guò)對(duì)鎳基高溫合金gh3039的銑削試驗(yàn)，得出以下結(jié)論。 1)通過(guò)對(duì)gh3039加工難點(diǎn)的分析，確定了加工工藝。用正交試驗(yàn)法銑削該材料應(yīng)選用的刀具。力經(jīng)驗(yàn)公式，并驗(yàn)證公式的正確性，試驗(yàn)結(jié)果如下對(duì)GH3039刀具磨損和切屑形態(tài)的進(jìn)一步研究提供了理論基礎(chǔ)。在地基上。 2)通過(guò)分析銑削參數(shù)對(duì)銑削力的影響范圍，可知每次銑削切削參數(shù)對(duì)各個(gè)方向銑削力的影響如下。僅適用于:正極>骯臟。> oP；對(duì)于f，:”。>口p >陽(yáng)性；對(duì)于t:嘴巴p > z >污穢。，但影響不明顯。最后得出合理的切削參數(shù)組合為:口。=1毫米， 。= 60n∨minZ = 0。12分鐘/周.