切削参数与刀具几何形状对Inconel 718加工残余应力的影响.pdfVIP

学兔兔 切削参数与刀具几何形状对Inconel 7 1 8加工残余应力的影响 口 翁孟超 口 杨志强 浙江师范大学车辆工程系 浙江金华 321019 摘 要：对Inconel 718高速切削加工过程中合金加工表面的残余应力进行研究，为优化材料切削参数提供参考。由 试验结果可知，最大切削速度、最小进给量、中等切削深度和使用珩磨切削刃可以确保减少加工表面的残余应力，相应的 表面也没有划痕区和粘附的碎屑。 关键词：Inconel 718 高速切削 残余应力 切削参数 中图分类号：TH142．2；TH161 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2009)07—0045—03 Inconel 718是一种广泛应用于航空航天和其它高 等人发现当切削深度为0．12 mm时，残余应力为拉应 温、强腐蚀性等恶劣环境下的组件材料，例如：燃气涡 力。Coelho等人I7 在评价陶瓷刀具切削刃几何形状对 轮发动机、汽轮机、核动力装置、石油化工设备、航空航 残余应力的影响时发现，当刀片倒角为20。时，产生的 天和导弹零部件¨一1。对于 Ineonel 718~tJ造的零部件， 残余应力为压应力，使用15。倒角的珩磨切削刃时，应 为了保证在使用期内的可靠性和长使用寿命 ，必须严 力却增大了。目前来说 ，仅有少数几个研究者研究高速 格控制加工区域的残余应力。 加212 Inconel 718材料时的残余应力产生，而这些工作 应用硬质合金刀具切削高温合金材料 ，其加工区 对于研究残余应力对 Inconel 718工件加工质量和工件 域会产生残余拉应力，并且残余拉应力随切削速度的 加工变形的影响是不充分的。本文通过试验研究了切 增加而增大一1。然而，Arunachalam等人161发现立方氮 削过程中4种参数(切削速度、进给量、切削深度和切削 化硼刀具(CBN)以300 m／min的切削速度进行加工 刃几何形状)对加工表面和次加工表面残余应力的影 时，其加工表面会产生残余压应力；可是当切削速度大 响，以便寻找该种材料加工时的最优参数，对实际加工 于300m／min时，残余应力由压应力变成拉应力。另外 过程进行优化。 还发现切削深度对加工表面和次加工表面的影响，也 1 试验 即当切削深度达到0．05 mm时为残余压应力，而当切 削深度增加到0．5 mm时就转变残余拉应力。然而 Salio 实验中所使用的工件材料是 Inconel 718高温合 收稿日期：2008年12Y] 金，该合金基本元素组成如下：Ni 54．95％，Cr 17．90％， Mg。曲轴毛坯的退火工艺为：900～940℃保温1～2 h， 参考文献 炉 冷至 720～760℃ 保 温3～5 h，再 炉冷 至 600—650 【1】 于骏一．机械制造技术基础[M】．北京：机械工业出版社， ℃，出炉空冷。退火后曲轴的力学性能为： =450～ 20o4． 490 MPa，6=16．0％ 一19．0％，硬度140～160 HB。机 [2] 王景德．硅对铁素体球铁机械性能的影响【J1_机械科学与 加工生产表明，曲轴毛坯完全满足了自动化生产线对 技术，1992(5)：30—32． 其切削加工性能的要求。 【3】 白秀丽，于鹤．稀土元素的研究与应用[J1．长春师范学院 学报，2006(4)：39—41． 4 结论