单晶镍基高温合金微铣削温度场仿真与试验研究

摘要

单晶镍基高温合金材料微构件在高温环境中应用广泛,但它在微铣削过程中的温度分布测试较为困难。采用有限元法对单晶材料微铣削过程的温度分布及传递进行仿真,定义温度分布区。根据热电偶工作原理,标定温度-电势曲线,搭建微铣削温度测试平台,完成单晶镍基高温合金DD98微铣削温度测试。结果表明:单晶材料微铣削温度区分为第Ⅰ剪切热源温度分布区,第Ⅱ、Ⅲ摩擦热源温度分布区;仿真温度区最高温度为284℃、最低温度为148℃;微铣削温度随着主轴转速、进给速度和铣削深度的增加而升高;试验测量温度最高不超过200℃,与有限元仿真对应位置的温度极为接近,解释了微铣削温度分布机制,为控制零件切削表面质量和刀具磨损提供参考。