西北工業(yè)大學(xué)畢業(yè)

1、個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用低壓一級(jí)內(nèi)環(huán)車削的工藝改進(jìn)【摘要】： 本文針對(duì)低壓一級(jí)內(nèi)環(huán)精加工工序工藝改進(jìn)過(guò)程進(jìn)行分析和論證，通過(guò)改制夾具，改進(jìn)加工路線和切削用量，使零件加工達(dá)到了零件圖紙要求?！娟P(guān)鍵詞】： 高溫合金、薄壁件、易變形、工藝路線前言低壓一級(jí)內(nèi)環(huán)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上一重要零件。該零件材料為GH1140，是鐵鎳基高溫合金，毛坯是鍛坯，最大旋轉(zhuǎn)直徑為 346mm,最長(zhǎng)為 22mm,最薄處為1.2mm，該零件屬于典型薄壁旋轉(zhuǎn)件 , 具體見圖一。由于其材料和形狀的特殊性，在前幾批加工中許多尺寸和技術(shù)要求超差，嚴(yán)重影響了零件的交付。在工藝部門的指導(dǎo)下，根據(jù)前幾批加工情況，以及零件特性和變形情況，重新改制

2、了夾具，改進(jìn)了原來(lái)的加工路線和切削用量，使以后所加工零件都達(dá)到了零件圖紙要求。本文針對(duì)低壓一級(jí)內(nèi)環(huán)精加工工序工藝改進(jìn)過(guò)程進(jìn)行分析和論證。b5E2RGbCAP2/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用圖一3/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用一、 工藝流程及出現(xiàn)的問(wèn)題1、 原工藝流程簡(jiǎn)介0工序毛坯-10-30 工序粗車-40 工序穩(wěn)定處理 -45-50工序半精車 -55工序磨工-60-70工序 精車-75工序磨工 -80工序拉工 -90工序鉗工 -100工序標(biāo)印 s-110工序檢驗(yàn)。p1EanqFDPw1.1 圖二所示粗實(shí)線為60 工序所加工的尺寸。1.2 A 為支靠面， B 為定位面， C為壓緊面。1.3改進(jìn)

3、前本精加工工序加工完后出現(xiàn)如下問(wèn)題；因?yàn)闆](méi)有專用夾具，使零件在自由狀態(tài)下產(chǎn)生較為嚴(yán)重變形，如：尺寸1.5 ±0.05 的支靠面上變形量最大的有 0.14mm，錐面上的橢圓最大的達(dá)到0.28-0.35mm。DXDiTa9E3d4/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用60 工序加工內(nèi)容：圖二5/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用1.4 圖三所示粗實(shí)線為70 工序所加工的尺寸1.5 B 面為支靠面。 C面為定位面。 D面為壓緊面。二、 加工中出現(xiàn)的問(wèn)題1、 夾具裝夾時(shí)引起零件的變形。2、 壁厚尺寸的局部超差3、 長(zhǎng)度尺寸15.7 ±0.1 ，16.7 ±0.1 ，外圓尺寸 的局部超差

4、，同軸度達(dá)不到工藝要求。6/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用70 工序加工內(nèi)容圖三7/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用三、工藝分析1、 零件材料的分析該零件材料為GH1140，為鐵鎳基高溫合金，高溫合金又稱耐熱合金，或熱強(qiáng)合金，能在600 850的高溫氧化及燃?xì)飧g條件下工作，具有優(yōu)良的熱強(qiáng)性能、熱穩(wěn)定性能。其熱強(qiáng)性取決于組織穩(wěn)定性及原子間的結(jié)合力，這是由于在鐵鎳基中加入了高熔點(diǎn)的Cr、W、Mo、Ti 、Nb 等元素，原子間結(jié)合力大。另外，高溫合金是航空、航天工業(yè)的重要結(jié)構(gòu)材料。RTCrpUDGiT1 高溫合金的可切削性機(jī)理1 1 成分、金相組織對(duì)可切削性的影響高溫合金的基體是高熔點(diǎn)的合金元素， 如鐵

5、、鎳、 鉻、 鈷等， 根據(jù)其中一種金屬占優(yōu)勢(shì)，而具有鐵基 高溫合金、鐵鎳基高溫合金、鎳基高溫合金、鈷基高溫合金等名稱。5PCzVD7HxA組成高溫合金的合金元素還有很多種，包括金 屬和非金屬合金元素，這些合金元素在高溫合金中可形成硬度高的化合物，有的是碳化物，如碳化鈦 ( T i C >、 碳化釩 ( V C > 、碳化鈮 ( N b C >、碳化鎢(WC>等，碳化物的顯微硬度達(dá) 2 4 0 03200HV 。有的是氮化物， 如氮化鈦( T i N>， 氮化釩 ( v N>， 氮化鈮 ( N b N>等， 氮化物的顯微硬度更高， 莫氏硬度達(dá) 8 9 。

6、有的是相間化合物，如鉻化鐵 ( F e C r >、 鉻化鈷 ( C o C r >、 鉬鉻 化鐵 ( F e C r M o >等， 相間化合物的硬度也很高， 顯微硬 度達(dá) 10001300HV。此外， 還有 A l 2和 s i( > 2等相間硬質(zhì)點(diǎn)。有的合金元素又熔人固溶體中使基體得到強(qiáng)化，例如鋁、鈦在鎳基奧氏體中形、 而彌 散分布的金屬間化合物7，即 N b8/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用A l ， T i強(qiáng)化基 體。鎢、鉬， 鈮、 鉭等元素則進(jìn)入這些化臺(tái)組織復(fù)雜化， 又析出它們的碳化物，硼、 鋯等元永 1 J ! l J強(qiáng)化 晶界。所有這些作用都使合金的高溫強(qiáng)

7、提高。jLBHrnAILg由于高溫合金的成分和組織特性，可切削性 很差， 以 4 5號(hào)鋼的可切削性為 100， 高 m合金的相 屬材料中可切削性極差的一種。xHAQX74J0X高溫合金的抗熱性愈高，其可切削性愈謦。合 金的抗熱性與合金中的強(qiáng)化相的百分含量成直線關(guān) 系， 合金中強(qiáng)化相愈多其分散程度愈商合金的抗熱性就愈高。因此， 強(qiáng)化相含量較高的合會(huì)就具有較低的可切削性，如LDAYtRyKfEGH34 GH36 GH132 GH135乙 H140 GH30GH33 GH37 GH49Zzz6ZB2Ltk部分高溫合金的可切削性由易到難的J l I j l序， 隨抗熱性的提高可切削性下降。高溫合金可切

8、削性差的原因又可歸納為以F幾 個(gè)方面：其切削加工性能表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.1 切削力大。在切削加工過(guò)程中，由于其材料強(qiáng)度高，尤其是熱強(qiáng)性高，抗塑變能力強(qiáng)，切削過(guò)程中冷作硬化嚴(yán)重，工件是未變形口勺 材料， 切屑是已塑性變形的材料 ， 即切削過(guò)程中伴隨有塑性變形。對(duì)高溫合金來(lái)說(shuō)，由于含有高熔點(diǎn)的激活能大的元素，這些元素的原子在合金內(nèi)比較穩(wěn)定，其原子 脫離平衡位置所需要給予的能量很大，即塑性變形的抗力大，因此使得切削加工的切削力增大，其切削 力比一般鋼材高 2 3倍， 并且摩擦系數(shù)高， 切削熱 也隨之增大 。 dvzfvkwMI11.2 切削溫度高。高溫合金的變形抗力大，切削加工時(shí)使切削熱增大。又

9、9/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用因?yàn)楹辖鸬膶?dǎo)熱率很低， 各種高溫合金的導(dǎo)熱系數(shù) =003×4 18W m 左右， 僅為鐵的 16 ，鋁的1 1 0， 傳熱困難，使已變形層 ( 切屑和被加工 零件 > 內(nèi)熱量高度集中，造成切削溫度很高，一般可 達(dá)1000左右。在高溫下會(huì)增加刀具材料的擴(kuò)散磨損，使刀具材料變得脆弱， 其磨損程度隨溫度增大而增大。rqyn14ZNXI高溫合金的切削溫度很高，并且它在高溫下仍 具有較高的機(jī)械性能 ( 如強(qiáng)度、 硬度等 > ， 使高溫合金工件與刀具材料之間在高溫下的機(jī)械性能差距減 小， 加速刀具的粘結(jié)磨損。EmxvxOtOco高溫合金切削加工時(shí)發(fā)出的

10、大量熱量還會(huì)增高零件的溫度，使尺寸和形狀發(fā)生變化，切削高溫使工件產(chǎn)生熱變形大，影響工件的加工精度。SixE2yXPq51.3 其材料加工硬化嚴(yán)重。切削高溫合金時(shí)，已加工表面上的加工硬化現(xiàn)象較嚴(yán)重， 表面上的硬度比基體要高 5 01 0 0。 這是因?yàn)楦邷睾辖鸬能浕瘻囟雀吆蛙浕俣鹊停?此在塑性變形時(shí)出現(xiàn)硬化機(jī)理。從高溫合金的金相 結(jié)構(gòu)上分析， 合金中含有大量強(qiáng)化相的碳化物或金屬間化合物溶于奧氏體固溶體中，從而使固溶體強(qiáng) 化。切削加工過(guò)程中，由于切削熱很高， 在高的切削 熱作用下，這些強(qiáng)化相 (碳化物或金屬間化合物 > 從 固溶體中分解出來(lái)，并呈極細(xì)的彌散相分布，使強(qiáng)化 能力增加，從而產(chǎn)

11、生加工硬化。切削過(guò)程中高溫合金硬化程度高，當(dāng)基體硬度在HBS255時(shí)，其表層硬度比其基體硬度高50%100%，因此使刀具磨損加劇，降低了刀具使用壽命。6ewMyirQFL1.4刀具磨損快。在中、低速條件下切削時(shí)，容易出現(xiàn)刀具粘結(jié)磨損，而在高速切削時(shí)，由于高溫的影響，刀具擴(kuò)散磨損加劇。kavU42VRUs10/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用1.5 切屑硬而韌，不易折斷，造成切削過(guò)程中切屑處理困難。綜上所述，可知它是一種切削性能差的材料。2、 引起零件變形的原因：2.1 零件壁薄，剛性差；2.2拼裝夾具壓板分布不合理；試制時(shí)實(shí)際夾具的夾緊與其支靠的地方形成一夾角，當(dāng)壓緊零件時(shí)，壓板與支靠面不在同一處

12、，壓緊力不均勻，使其零件變形、夾緊力越大變形就越大。y6v3ALoS892.3加工應(yīng)力引起變形；零件支靠面不平，壓緊時(shí)引起變形，主要是粗加工時(shí)殘余在零件內(nèi)的應(yīng)力，當(dāng)零件精加工時(shí)殘余內(nèi)應(yīng)力釋放而引起的變形。解決問(wèn)題的辦法是精加工前進(jìn)行一次穩(wěn)定處理，盡可能的消除粗加工時(shí)殘余在零件內(nèi)的應(yīng)力。 M2ub6vSTnP2.4是零件在加工中加工順序不合理，易引起變形。主要是受吃刀量偏大，刀具角度不合理和散熱、冷卻條件等因素的影響。0YujCfmUCw3、 粗加工時(shí)刀具磨損大，主要是因?yàn)榍邢魅夭缓侠?。而切削用量三要素?duì)切削溫度的影響程度各不相同，其中，切削速度影響最大，進(jìn)給量次之，切削深度影響最小；再有切

13、削用量中，對(duì)刀具耐用度的影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量、影響最小的是切削深度。因此粗加工時(shí)，首先就考慮選擇盡可能大的切削深度，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后確定少的切削速度。因此，粗加工時(shí)，要盡量達(dá)到高的生產(chǎn)率同時(shí)、保證刀具耐用度；粗加工的時(shí)間太長(zhǎng)，隨著切削時(shí)間的增加，刀具磨損逐漸增大，刀具磨損后，切削力也就增大切削溫度就升高、變形就大。eUts8ZQVRd4、 長(zhǎng)度尺寸15.7 ， 17.6處預(yù)留余量太多 <34mm），導(dǎo)致刀具精車時(shí)，刀具11/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用切入余量太多，故刀具與工件端面接觸面積過(guò)大，從而導(dǎo)致零件因軸向切削力太大，壁厚又太薄而變形，致使零件后部的壁厚不均

14、勻而局部超差。sQsAEJkW5T5、 冷卻條件對(duì)切削溫度影響也很大，因此要選用冷卻效果好的冷卻液以及冷卻流量速度要大。6、 尺寸控制不準(zhǔn)的原因6.1刀具中心不準(zhǔn)，對(duì)車削加工沒(méi)有益處，特別對(duì)于被切平面或車削無(wú)孔端面的軸心處不允許有凸痕和切斷或端面車削，以及對(duì)除圓柱形之外的其他輪廓形狀工件所進(jìn)行的精加工，都要求將車刀的刀尖中心高度誤差嚴(yán)格控制在工件精度允許的范圍內(nèi)，以免產(chǎn)生如圓錐表面的雙曲線誤差或成型表面的線輪廓度誤差等誤差。 GMsIasNXkA6.2刀尖園弧損耗，也影響零件變形控制不準(zhǔn)，故精加工時(shí)一定要保持刀具鋒利。6.3測(cè)量不準(zhǔn)造成進(jìn)刀不準(zhǔn)，從而影響尺寸加工精度。解決方法一般在尺寸準(zhǔn)確的地

15、方反復(fù)測(cè)量，來(lái)確定其進(jìn)刀量。TIrRGchYzg6.4 工件壁薄，車削時(shí)容易產(chǎn)生熱變形，不易控制工件的尺寸精度。四、解決措施1、 零件修改后工藝流程簡(jiǎn)介0 工序毛坯 -10-30工序粗車-40工序熱處理 -45-50工序半精車-55工序磨工-60工序精車-65工序鉗工-70工序精車-75工序磨工 -80工序拉工 -90工序鉗工 -100工序標(biāo)印-110 工序 檢驗(yàn) 7EqZcWLZNX2、 改進(jìn)前后的對(duì)比12/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用2.1 原有工藝安排由于60 工序和 70 工序都是精車工序，在加工過(guò)程中都是因?yàn)闆](méi)有專用夾具，都只能使用拼裝夾具，所以在裝夾就產(chǎn)生了使工件變形的因素，特別是

16、當(dāng)60 工序加工完尺寸1.5 ±0.05 接好 R1.5±0.5 后，在自由狀態(tài)下檢查時(shí)，工件左端的整個(gè)面的變型量在0.12 0.17mm 之間，而整個(gè)內(nèi)錐的跳動(dòng)在 0.28 0.35mm左右，由于變形的原因，給以后70 工序中的尺寸加工帶來(lái)嚴(yán)重的技術(shù)條件的隱患。lzq7IGf02E2.2 在加工 70 工序時(shí)也是由于工件的裝夾原因產(chǎn)生的變形，更主要的是由于零件的壁厚僅為較薄，而粗車時(shí)留給精車的長(zhǎng)度余量較大，雖然經(jīng)過(guò)反復(fù)吃刀，仍然產(chǎn)生了較大的切削應(yīng)力變形，再加上60 工序支靠面有0.12 的變形，所以在自由狀態(tài)下造成如下后果：的壁厚尺寸局部嚴(yán)重超差；長(zhǎng)度尺寸15.7

17、77;0.1 ，16.7 ± 0.1 局部超差；小外圓的尺寸只能取平均值；大外圓 的尺寸取平均值局部超差。zvpgeqJ1hk3、 工藝調(diào)整說(shuō)明針對(duì)以上幾個(gè)方面的原因分析；在保持原60 工序和70 工序加工內(nèi)容不變的情況下，作出相應(yīng)改進(jìn)。夾具改進(jìn)把 60 工序和 70 工序的精車工序的夾具由原來(lái)的兩套拼裝夾具合并成一套專用夾具，設(shè)計(jì)兩套壓板，夾具設(shè)計(jì)以工件的內(nèi)孔為定位，左端面為支靠面夾具外圓直徑應(yīng)小于。NrpoJac3v113/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用60 工序裝夾示意圖14/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用圖四70 工序裝夾示意圖圖五15/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用在加工 60

18、工序時(shí)，由6 點(diǎn)支靠改成全面支靠，支靠面經(jīng)過(guò)磨削后達(dá)到平面度要求，壓緊面和定位面不動(dòng)，壓板壓緊時(shí)用力均勻。在加工時(shí)，把內(nèi)型面分粗；精車，嚴(yán)格按順序加工，先加工遠(yuǎn)端面，精車時(shí)先加工大內(nèi)孔到尺寸，車內(nèi)錐面時(shí)注意刀具的鋒利，最后加工1.5 ±0.05 的尺寸。加工內(nèi)孔尺寸。長(zhǎng)度尺寸17.6 ±0.1分別加工到 、,17.3 ±0.1將 1.5 ±0.05 的尺寸盡量加工到左右，因?yàn)樵趬壕o狀態(tài)下此零件的變形還是較小，后面增加一道鉗工研磨工序，主要是研磨零件的支靠面，在保證零件壁厚不小于 1.5 ±0.05 的情況下，要求零件的平面度在0.02 以內(nèi)。

19、1nowfTG4KI在加工 70 工序時(shí)作如下調(diào)整：參照 60 工序全面支靠的專用夾具，在壓緊面上也作一個(gè)全面壓緊的專用壓板，加工時(shí)，首先把尺寸15.7 ±0.1 ，17.6 ±0.1 粗車留余量 0.5mm 0.7 ±0.12 留余量 0.5,留余量 0.6mm,先加工到1.6mm，3.5 ±0.05 先加工到 3.7mm就可以了。 fjnFLDa5Zo精車時(shí)先加工60 工序的尺寸因此時(shí)余量較少，刀具要求一定要鋒利先加工好大內(nèi)孔尺寸 長(zhǎng)度尺寸 17.6 ±0.1 接好 R1.5±0.5 的圓弧，再加工尺寸，接著加工1.5 ±

20、;0.05 接好 R1.5±0.5 的圓弧，這樣加工完后不要卸下工件，接著加工70 工序的尺寸，安裝時(shí)先按70 工序的要求安裝好，再拆 60 工序的壓緊壓板。加工時(shí)先加工長(zhǎng)度尺寸17.6 ±0. 1到上差， 0.7 ±0.12盡量到上差， 100 到尺寸， R1.5 ±0.5到尺寸， 15.7 ±0.1也盡量到下16/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用差，加工壁厚時(shí)要特別注意零件的變形量，進(jìn)刀時(shí)盡量控制進(jìn)刀量的大小，加工完一刀后及時(shí)測(cè)量，確定零件變形量的大小。在加工尺寸3.5 ±0.05時(shí)，因?yàn)槭侵Э棵?，在加工過(guò)程中可以直接加工到尺寸，在接

21、槽內(nèi)兩個(gè)R1±0.3時(shí)要特別注意保持刀具鋒利，盡量控制刀尖圓弧盡可能的小一些，以免圓弧接出來(lái)后槽內(nèi)右端面尺寸15.7 ±0.1 往外倒，這樣加工完后還要修尺寸15.7±0.1 ，17.6 ±0.1 到尺寸。最后加工外圓尺寸，由于其它尺寸都已經(jīng)加工好，零件很薄，所以在加工零件時(shí)，要考慮到零件的變形較大，形位公差非常小<同軸度0.005 在機(jī)床上檢測(cè)）為確保零件的尺寸和形位公差合格，就一定要有小的進(jìn)給量和較鋒利的刀具。tfnNhnE6e5五、經(jīng)過(guò)對(duì)以上工藝的過(guò)程調(diào)整和改進(jìn)，以后幾批零件的加工的質(zhì)量檢測(cè)，達(dá)到如下效果：1、 原夾具經(jīng)過(guò)重新申請(qǐng)后，其夾具的

22、裝夾定位方式已符合工藝要求。解決了因夾具裝夾時(shí)引起的零件變形。2、 有效地解決了改進(jìn)前遺留的質(zhì)量問(wèn)題，如壁厚和外圓關(guān)鍵尺寸和以及同軸度0.005 等技術(shù)條件都能達(dá)到圖紙要求，使零件合格交付率達(dá)百分之九十五以上。HbmVN777sL3、 精車分粗、精車削，使刀具磨損減小。六、根據(jù)零件材料性能、差別及其特征，加工時(shí)還要采取以下措施：1 2 熱處理改善高溫合金可切削性高溫合金的可切削性很差，切削刀具表面上不斷增加的接觸溫度， 促使流出的切屑與刀具前面發(fā)生粘附、粘結(jié)，限制了硬質(zhì)合金刀具的應(yīng)用，特別在 斷續(xù)切削的情況下，很難使用。所以，通常采用高速鋼刀具?？墒牵?7/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用將高速鋼

23、和高溫合金的物理一機(jī)械性能聯(lián)系起來(lái)， 就不能采用超過(guò) 3 8 m mi n 的切削 速度 ， 而且刀具的耐用度依然不高。V7l4jRB8Hs由此看來(lái)， 尋求改善高溫合金的可切削性的方法是非常迫切的，這種方法借助于特殊熱處理來(lái)改變合金的組織。83lcPA59W9同一種合金因組織狀態(tài)不同往往引起可切削性的變化很大。對(duì)于含碳化物相的奧氏體相合金，淬火會(huì)使可削性顯著惡化，而且合金中碳含量愈多，惡化愈甚。在淬火中，奧氏體被碳合金化，切削時(shí)將析出亞顯微相， 使切削加工時(shí)塑性變形的阻力增大，所 以主要的切削加工應(yīng)在熱處理前進(jìn)行。對(duì)于含金屬 間化合物相的合金則恰好相反，淬火能改善合金的可切削性， 第二相( 金

24、屬間化合物 > 愈彌散， 可切削性 愈惡化。 mZkklkzaaP為了使高溫合金獲得可切削性最好的組織，可 進(jìn)行特殊 ( 補(bǔ)充 > 熱處理。例如鎳基高溫合金 G H 3 3在1020"(3時(shí)加熱 8小時(shí)淬火， 在空氣中冷卻，再在 920C下作 16小時(shí)時(shí)效處理， 在空氣中冷卻。經(jīng)過(guò)特殊熱處理后合金組織相當(dāng)于已軟化狀態(tài)，強(qiáng)化相的百分含量較小，并且在這樣的特殊熱處理后， 強(qiáng)化相更加凝聚，均勻地分布在固熔體的小晶粒內(nèi)和晶界上， 晶粒也細(xì)化，因此可切削性得到了顯著的改善，刀具耐用度提高。 AVktR43bpw2、在加工零件時(shí)，選擇合理的切削用量從而避免零件表面產(chǎn)生加工硬化；用 Y

25、 G 8 車刀對(duì)高溫合金 G H 3 3車削時(shí)的切削用量 。( 1 >切削速度從圖 5 可看出，切削速度 V=2 0 m m i n時(shí)車刀的磨損最小，在切削速度提高或下降時(shí)，車刀的磨損量增加，耐用度下降，其原因?yàn)椋篛RjBnOwcEd18/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用如果 V ：1 0 m m i n， 切削溫度為550 650 ，被加工材料的原有硬度變化不大，切削力和單位壓力大， 刀具磨損劇烈。如果 V=2 0m m i n ， 即切削溫度770 820時(shí)，被加工材料的硬度顯著下降， 切削力和單位壓力小，刀具磨損小。2MiJTy0dTT如果 V=3 0 m m i n ， 即切削溫度

26、8 6 0925C 時(shí)，被加工材料的硬度急劇下降，切削力和單位壓力最 小， 但是在這種溫度下，Y G 8刀片的硬度幾乎下降了5 0， 被加工材料與刀具的粘著作用加強(qiáng)了，反而使 刀具磨損急劇增大， 車刀耐用度嚴(yán)重地下降。gIiSpiue7A由此得出結(jié)論， 切削區(qū)域的溫度是決定刀具磨損的基本因素。因此選用最佳切削速度很重要。(2> 走刀量實(shí)驗(yàn)條件： Y G 8車刀， y=0。 、口=14。、=0 。、=45。 ；V=2 0 8 m r ai n ， 。 p=0 5 mm。如圖6 所示， 隨著走刀量的增大， 車刀磨損增 大， 耐用度下降。uEh0U1Yfmh(3> 吃刀深度實(shí)驗(yàn)條件： Y

27、 G 8車刀， y=0。、口=14。、=0 。、4 5。 ；V=2 0 8 m r n i n， fl 1 0 1 5 m m r 。如圖 7所示， 在切削深度 0 2 50 7 5 m m范圍 內(nèi)， 隨切削深度增大，磨損增大的程度低，但當(dāng) o > 0 7 5 m m ， 磨損急劇地增大，耐用度明顯下降。 IAg9qLsgBX3、 保持刀具鋒利，改善刀具表面粗糙度，特別要注意刀具中心高；4、 正確選用刀具幾何角度，在單刃車削鐵鎳基高溫合金操作中，車刀必須具19/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用有正前角，這樣金屬始終處于切斷狀態(tài)而避免發(fā)生擠壓過(guò)程，如果使用負(fù)前角就會(huì)產(chǎn)生擠壓過(guò)程。正前角的第二個(gè)

28、作用就是引導(dǎo)切屑從加工表面脫離。副切削刃是正前角也是重要的，角度必須保持足夠大的空間，同時(shí)又能支撐起切削刃。在切屑控制方面合理的前角，足夠的寬度和深度保證產(chǎn)生的切屑卷曲并斷屑，而不是呈塊狀或者節(jié)狀。刀尖半徑要保持刀尖的強(qiáng)度并且有助于散熱，小的刀尖半徑和適當(dāng)?shù)慕嵌饶茏柚巩a(chǎn)生斷屑粘刀。斷屑的寬度和深度依賴使用的進(jìn)給速度；切削高溫合金時(shí)，選擇幾何角度的基本準(zhǔn)則主要考慮的是刀具磨損， 即刀具耐用度 7 1。WwghWvVhPE( 1 >前角圖： 2為前角與車刀耐用度的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)條件：W1 8 C r 4 V高速鋼車刀， 斷續(xù)車削， 后角 a=1 2°，刃傾角=0° ；(1&g

29、t;鎳基 GH33 ， V=8 m m i n， a =1 0 m m ， f =1 5 m t a r；( 2 >鎳基 G H 3 7 ， V=7 m m i n， a =1 0 m m ，asfpsfpi4k廠 =2 1 r r u n r；(3>鎳基 K1， V=7 m m i n ， ap =1 0 m m ， f = 2 1 n m a r ?？紤]到車刀幾何角度應(yīng)滿足幾種在成分和性能方面較接近高溫合金的加工條件，三種合 金前角值在 15 ° 2 5 ° 之間較合適。ooeyYZTjj1( 2 >后角由于高溫合金的高溫強(qiáng)度和塑性高、加工硬化 大、

30、導(dǎo)熱系數(shù)小，為了減小刀具后面與加工表面的摩擦， 粗車時(shí)常采用大值后角，取 a=1 0 15 °BkeGuInkxI實(shí)驗(yàn)條件： V=7 m m i n， a =1 0 m m ， 廠 =2 1 m m20/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用r ； 高速鋼車刀車削高溫合金 G H 3 3； 前角 y=1 5 ° ， = 0° ， 最佳后角值為 a=1 2 °。 PgdO0sRlMo(3> 刃傾角實(shí)驗(yàn)條件： V ： 7 m m i n， a° ：1 0 m m ， ，： 2 1 m mr；高速鋼車刀車削高溫合金G H 3 3；前角 y ：1 5

31、76; ， 口 = 12 ° ， 確定的刃傾角值為1 0°3cdXwckm155、 使加工區(qū)域充分冷卻。要選用高效冷卻以及環(huán)保型的冷卻液；6、正確選用刀具材料，切削高溫合金時(shí)， 塑性變形功消耗大， 刀具所承 受的切削力大， 刀具工作表面和切屑接觸之間的單 位壓力增大。高切削溫度和低導(dǎo)熱率使刀刃很快粘 焊和剝落變鈍。又由于合金內(nèi)含有大量硬度極高的 碳化物或合金化合物的強(qiáng)化相存在， 加工過(guò)程中已 加工表面上的加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，摩擦系數(shù)高，導(dǎo)致刀具的機(jī)械磨損很快。所有這些，使刀具耐用度很低。h8c52WOngM刀具耐用度低是切削高溫合金的關(guān)鍵問(wèn)題，而 選用合適的刀具材料、合理的刀

32、具幾何參數(shù)和切削用量對(duì)提高刀具耐用度是十分重要的。v4bdyGious6.1 刀具材料切削高溫合金的刀具材料要求在高溫下有高的硬度、高的耐磨性、高的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性、良好的導(dǎo)熱性以及抗粘結(jié)、抗擴(kuò)散、抗氧化的能力等。常用的刀具材料為高速鋼和硬質(zhì)合金兩類。J0bm4qMpJ9(1>高速鋼在生產(chǎn)中通常采用W1 8 C r 4 V高速鋼切削高溫合金時(shí)，耐用度不高，應(yīng)改用含高釩、高鈷的高速鋼，圖 1所示為用 W1 0 C r 4 V 4 C o 5高21/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用速鋼斷續(xù)車削鎳基高溫合金 GH33時(shí)的切削速度與耐用度的關(guān)系，為 了比較， 圖中列出了W1 8 C r 4 V 高

33、速鋼車刀車削上述合金的切削速度與耐用度的關(guān)系。由圖可知，采用 W1 0 C r 4 V 4 C o 5鋼車刀比 W1 8 C r 4V 鋼車刀其耐用度 高出 1 525 倍。XVauA9grYP由于含鈷高速鋼中含有資源稀少而價(jià)格昂貴的鈷， 因此要優(yōu)先考慮采用 高釩鋼。新 型高速 鋼 wl 0 Mo 4 c I 4 V 3 A l (代號(hào) 5F6>能保證較高的耐用度， 經(jīng) 過(guò)在生產(chǎn)中使用，證實(shí)了它的耐用度與含鈷高速鋼相近。bR9C6TJscw(2> 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是 目前切削高溫合金的常用材料，一 般選用 Y G 類硬質(zhì)合金如 YG6 、YG8 等進(jìn)行粗車， 選用，YW2，YA6等

34、進(jìn)行精車， 但這些刀具材料在 切削高溫合金時(shí)效率低、耐用度不高。選用813 硬質(zhì)合金加工鐵鎳基高溫合金如 G H 3 3 時(shí)， 效果尚可，耐用度較高， 工件表面粗糙度也較低； 選用 W4 硬質(zhì) 合金加工鑄造鐵鎳基高溫合金如 K 1 4， 效果較好；此外， 623、104,、 Y G DH 等硬質(zhì)合金也可用于切削高溫合金。pN9LBDdtrd加工高溫合金一般不采用Y T類硬質(zhì)合金，雖 然它的硬度和耐磨性很高，擴(kuò)散溫度高于 Y G 類硬 質(zhì)合金， 但 Y T 類硬質(zhì)合金抗彎強(qiáng)度低，成分中含有 碳化鈦， 在高溫下易引起擴(kuò)散磨損。用Y T類硬質(zhì) 合金切削高溫合金時(shí)， 易發(fā)生刀具材料內(nèi)部應(yīng)力集中和裂紋擴(kuò)

35、大，使刀刃崩落。此外，碳化鈦在鎳中溶 解度大， 使高溫合金性能發(fā)生變化。用硬質(zhì)合金刀具對(duì)高溫合金進(jìn)行斷續(xù)切削是困難的， 切屑和硬質(zhì)合金容易粘焊，當(dāng)粘焊的切屑所粘附的顆粒脫落時(shí)，會(huì)使車刀的前面或后盡量選用紅硬性高的新牌號(hào)硬質(zhì)合22/24個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用金。選用車削高溫合金車刀材料的原則是：硬質(zhì)合 金一般用于硬度大于 2 50HV(相當(dāng) 248HB> 的材料的 連續(xù)車削；高速鋼一般用于硬度小于 250HV的材料 的斷續(xù)或連續(xù)車削。應(yīng)用硬質(zhì)合金車刀連續(xù)車削大多數(shù)變形高溫合金很有效DJ8T7nHuGT刃磨車削高溫合金的車刀時(shí)，在主后面應(yīng)磨出0 2 0 4 m m 寬的切削刃帶。前面不磨出

36、 負(fù)倒棱， 車刀刃磨要鋒利，刀刃不許有微小的鋸齒形 缺陷， 各切削刃面的表面粗糙度達(dá) R 0 4以下。主 后面一般磨成凹圓弧形， 以減少由于摩擦產(chǎn)生的熱粘結(jié)性，延長(zhǎng)車刀的耐用度。車削高溫合金的切削用量隨切削條件以及合金牌號(hào)、狀態(tài)的不同而不同。用硬質(zhì)合金車刀粗車時(shí)， 切削速度 V=4 0 m m i n左右， 部分鑄造高溫合金 = 1 0 m m i n左右， 切削深度 a。 =3 7 m m ， 走刀量 f= 0 2 0 35 m m r； 精車時(shí)， V=5 0 m m i n左右， 0= 0150 4m m， 廠 = 0 1 0 1 6 m m r。用高速鋼車刀粗車時(shí)，V=1 8 m m i n左右， 0 p =37 m m， f=0 2 0 3 5 m m r； 精車時(shí)， V=2 5 m m i n左右， 0 =0 1 5 0 4 m m ， f=0 1 0 1 5 m m r 。QF81D7bvUA必要時(shí)也用高速鋼車刀加工硬度大于HV250的材料， 這時(shí)應(yīng)降低切削速度約 5 0