7055铝合金高速加工表面完整性对疲劳寿命的影响.PDFVIP

２０１５年 ６月 机 械 科 学 与 技 术 Ｊｕｎｅ ２０１５ 第３４卷 第６期 Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．６ ＤＯＩ：１０．１３４３３／ｊ．ｃｎｋｉ．１００３⁃８７２８．２０１５．０６１２ ７０５５铝合金高速加工表面完整性对疲劳寿命的影响 谭靓，姚倡锋，张定华 （西北工业大学 现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，西安　 ７１００７２） 摘要：为优化高强度铝合金高速铣削工艺参数，提高构件的疲劳寿命，通过高速铣削及疲劳试验，研 究了７０５５铝合金高速铣削工艺参数对表面完整性的影响以及表面完整性对疲劳寿命的影响。 结 果表明：铣削表面残余应力均呈现为压应力；每齿进给量对表面粗糙度的影响大于铣削速度的影 响，铣削速度和每齿进给量对表面显微硬度的影响不显著；７０５５铝合金试样的疲劳寿命随表面粗 糙度增大而降低，随表面残余压应力增大而提高；在试验参数范围内最佳的铣削参数为铣削速度 １ １００ ｍ／ ｍｉｎ、每齿进给量 ００６ ｍｍ／ ｚ，试件的表面粗糙度为 Ｒａ０３２７ μｍ，表面显微硬度为 ５ － × １８７４４ ＨＶ ，表面残余应力为 １７７７ ＭＰａ，疲劳寿命为１２７５ １０ 次。 ００２５ 关键词：铝合金；高速铣削；工艺参数；表面完整性；疲劳寿命 中图分类号：Ｖ２６１　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 文章编号：１００３⁃８７２８（２０１５）０６⁃０８７２⁃０５ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｆａｔｉｇｕｅ Ｌｉｆｅ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄ Ｍｉｌｌｉｎｇ ｏｆ ７０５５ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙ Ｔａｎ Ｌｉａｎｇ，Ｙａｏ Ｃｈａｎｇｆｅｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｄｉｎｇｈｕａ （Ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄ ｍｉｌｌｉｎｇ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙｓ，ａｎｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅｏｆ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｉｆｅｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈ ｈｉｇｈ⁃ｓｐｅｅｄ ｍｉｌｌｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔｓｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙｓ７０５５． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｏｎ ａｌｌ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｔｈｅｆｅｅｄｐｅｒｔｏｏｔｈｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓｉｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｍｉｌｌｉｎｇｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｍｉｌｌｉｎｇｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｆｅｅｄ ｐｅｒ ｔｏｏｔｈ