聂聪，苏宏华，胡浩

(南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016)

0 引言

K423A合金是我国自行研制的镍基等轴晶铸造高温合金，合金的强度高，抗氧化、抗疲劳性能好，使用温度最高可达1 050 ℃，是目前国内航空发动机广泛使用的高温材料，也是典型的难加工材料[1-3]。高温合金切削过程中具有热传导率低、加工硬化严重、高温强度高等特点[4-7]，给加工制造带来了严峻挑战。主要困难表现在：加工工具寿命短，加工效率低，加工表面完整性差，难以适应发动机零部件高效、高质量、低成本的加工需求。涂层硬质合金刀具具有良好的耐磨性和耐热性，是加工镍基高温合金的常用刀具。但是，目前采用硬质合金刀具切削加工K423A铸造高温合金的研究报道较少，针对内圆特征的切削研究更显不足。

本文通过对涂层硬质合金刀具内圆切削K423A高温合金的试验研究，分析切削力与刀具磨损，综合考虑切削效率与刀具寿命，提出优化的切削参数。

1 试验条件及方案

1.1 试验材料及刀具

试验所用工件材料为K423A铸造高温合金，材料的质量分数见表1，主要物理及力学性能见表2。试验工件为整体铸件，结构较为复杂，采用花盘装夹，内圆车削部分规格为φ186 mm×40 mm。涂层硬质合金刀片选用的CNMG120412，匹配刀杆A25T-DCLNR12。试验时，刀杆悬伸长度为56 mm。

表1 K423A的质量分数 (%)

表2 K423A主要物理及力学性能

1.2 试验方案

试验在SK50P数控车床上进行，采用Kistler9272型三向压电式测力仪、5070A型电荷放大器和DynoWare V2.51型力信号采集系统等仪器测切削力。测力仪安装时，使z向为切削速度方向，x向为进给方向，y向为切深方向，即Fz为主切削力，Fx为进给抗力，Fy为切深抗力。……