|
|
马上注册，结识高手，享用更多资源，轻松玩转三维网社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
拉刀钝圆半径对高温合金拉削表面质量的影响
- [) M5 _# y$ }$ n0 O8 R& P$ L
9 z, o& e, u( k9 g/ x2 G$ V作者：庞丽君 段宝 林士龙
, z$ S& O# }% Y! x 3 j# n s( |4 A' b. u( e
/ \; J6 |$ G, p) C! z; O7 H9 c
GH761是我国自行研制的涡轮盘用新型高温合金，具有卓越的物理机械性能，但切削加工性较差。在GH761拉削加工中，拉刀磨损直接影响着表面质量。刀具的磨损通常用后刀面磨损值VB表示，在薄切屑低速拉削时，VB值变化极其缓慢。在试验中，60mm长的工件连续拉削240s(相当于拉削五六个涡轮盘榫槽的时间) ，才形成比较均匀的后刀面磨损带， 但此时拉刀却已磨损得不能使用。据观察，此时拉刀钝圆半径 Rn有相当明显的增长，Rn值的变化反映了拉刀磨损的程度， 同时也是影响拉削表面质量的主要因素。
6 y( Q1 L$ V t4 @# m% x' o+ J/ i9 G0 D% U
我们用模拟拉削的方式做了工艺试验 (工件材料为GH761; 刀具材料为M42,γ0=15°C,α0=4°C ;拉削速度Vc=3m/min;齿升量Fz=0.015mm;干切削)，获得以下结果：
8 q- i$ M; H! |
5 x1 b! E% `- R$ g(1) 拉刀磨损和Rn值变化的关系。
2 u- l. o6 O: a0 W7 n3 K
$ d+ u9 A$ S% R: \8 L 7 B0 Y' Z1 f9 [, e3 |* K
" T& B+ A* q, U1 @' H& Y
& p* k. t l* c: [* V' O图1是Rn值随拉削时间变化的情况。Rn值用复印—回归分析法测量。由图可见，拉削中Rn值随拉削时间变化的规律同一般切削后刀面磨损值VB变化规律相似。在拉削速度Vc=3m/min的条件下，当拉削时间超过240s以后，Rn值剧烈增大。刀具磨损后刀刃处的高倍扫描电镜照片见图2。从图中可见，刀刃已明显局部磨圆，某些地方似有剥落的痕迹。因拉削速度低，拉削温度不高(θ<300°C)，同时由于GH761合金导热性差， 塑性韧性好， 并含有一些硬度较高的碳化物和金属间化合物颗粒， 所以此时刀具磨损的原因主要是磨料磨损并略带有冷焊磨损。
) ]7 Y1 l, D+ x+ \! B6 h/ \) ^. `; s* u( i+ v- l3 @3 v
% `7 d# S) c* r1 c F& S. A1 D
: Y& i6 f+ D5 ?3 i8 I$ Q$ L4 V1 v; c# L9 T) H6 b2 C
（2）rn值对拉削表面粗糙度的影响
$ N0 E( U/ a8 r! C# P2 z* K9 y; g1 g5 {4 ~; {9 k0 z W
图3是在拉削速度垂直方向上测量的rn值对表面粗糙度Rz的影响关系。从图中可见，rn值大约在12~14μm之间时，Rz值存在一个较小值。在试验范围内Rz值在0.32~0.55μm之间变化。由于本项试验是在低速条件下进行的直角自由切削，且切削刃比试件宽度大，工件表面没有残留面积，在拉削距离很短的范围内没有发现积屑瘤，机床也没有出现爬行现象，所以试件表面粗糙度值较小且情况稳定。; V5 U, U/ ]6 R/ H1 b8 L
3 P: F+ g; ~' ]$ A# R/ X Z |" h# L% v
* p8 Q1 s1 K& ]: e1 A) M3 M# N/ h8 m3 m& c
（3） rn值对拉削表面加工硬化程度的影响 + w u/ `& Y; `8 v
( e" B4 T9 ]; V$ k- K8 T* P a. K2 A
图4是rn对拉削表面硬化程度的影响。由图可见，随着rn值增大，拉削表面硬度值HV和硬化程度N均呈线性增长。当rn值增加至22μm时，表面硬度值已接近HV=500kg/mm2，加工硬化程度高达50%。 6 X4 o: a8 }# L8 ?- B- n/ a; D0 u& H
& e- @ C. f- o1 h! i# t
- f5 w' i' P/ V$ x/ p
4 D, y8 T+ `0 A' `. O1 |( s- e
& z' c9 R1 P" a8 A因为拉削属薄屑加工，且由于GH761材料本身的特点，所以随着rn值的增大，对表面金属的挤压作用逐步增强，使金属变形区范围扩大，产生严重的加工硬化现象，对拉削件的性能造成很大损害，所以在拉削过程中必须严格控制rn值。(end) |
|
发表于 2010-6-18 17:23:32