切削高温镍基合金用整体硬质合金立铣刀结构设计研究

摘要

高温合金具有良好的耐热、耐高温的特性，近年来，现代工业中广泛使用该合金。在高温合金中应用最多的是Incolnel718，类似于我国的GH4169。然而，镍基高温合金其可切削加工性极差，加工效率极低，为了满足现代工业的需求，改善其难切削加工性、提高加工效率势在必行。
　　本研究将整体硬质合金立铣刀铣削镍基高温合金 GH4169作为探讨研究内容，从提升加工效率的角度出发，以设计出能有效提高铣削镍基高温合金 GH4169效率的整体立铣刀结构作为研究目标。首先,针对难切削材料镍基高温合金的加工特性，分析了铣削此种工件材料的刀具材料应具备的性能，同时还介绍了立铣刀切削刃刃形、几何角度的定义以及选用原则。其次，针对整体立铣刀的关键部位—容屑槽，以微分几何、空间解析几何为理论基础，根据整体立铣刀与砂轮之间的相对运动关系，建立起空间任一位置处容屑槽刃磨的数学模型。借助MATLAB软件对所建立容屑槽的刃磨数学模型的正确性进行了实例验证，为整体立铣刀的实际加工制造提供了一定的依据。运用DEFORM-3D创建了与实际加工情况极为吻合的整体立铣刀立铣加工 GH4169的三维铣削有限元仿真模型。在此基础上，以切削力、切削温度为评价指标，分析了刀具几何参数对切削力、切削温度的影响规律，优化了立铣加工GH4169的整体立铣刀结构。针对该结构，讨论了能实现高效切削的铣削用量。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2铣削加工的介绍

1.3镍基高温合金研究概况

1.4本文的主要研究内容

第二章 整体立铣刀结构参数的选用及容屑槽刃磨数学模型

2.1引言

2.2 整体立铣刀结构要求

2.3刀具材料的选择

2.4刀具的切削刃的形状特征

2.5刀具几何参数的选择

2.6容屑槽刃磨数学模型的建立

2.7前刀面刃磨数学模型的验证

2.8本章小结

第三章 有限元仿真关键技术及铣削模型建立

3.1引言

3.2有限元仿真的关键技术

3.3铣削加工三维有限元模型的建立

3.4本章小结

第四章 整体立铣刀铣削镍基高温合金GH4169的有限元仿真

4.1引言

4.2有限元仿真结果

4.3刀具几何参数对切削力、切削温度的影响

4. 4刀具结构对切削力、切削温度的影响

4.5铣削用量对切削力、切削温度的影响

4.6本章小结

总结与展望

1.工作总结

2.研究展望

致谢

参考文献