基于数值模拟的GH536高温合金铣削力模型
2021-04-06王洪健
刘 东 王洪健
(北方工业大学机械与材料工程学院,北京 100144)
文 摘 为了研究GH536高温合金的铣削力来指导生产,利用DEFORM-3D对GH536的铣削过程进行了建模和仿真;设计铣削正交仿真方案,对仿真结果进行极差分析。结果表明:铣削深度、铣削宽度和每齿进给量对Fx、Fy和Fz均成正相关、而铣削速度对Fz正相关,其余负相关,其中铣削深度对铣削力影响程度最大,而铣削速度影响程度最小;利用SPSS 对正交仿真数据进行处理,建立GH536 铣削力预测模型,并对模型进行回归分析;设计铣削测力试验,将其结果与铣削力预测模型进行对比,并用铣削力理论模型求解结果作为参照对比,结果表明铣削力预测模型能够比理论模型更准确的预测GH536切削过程中的铣削力。
0 引言
高温合金是一种可以在600 ℃以上的高温环境中长期工作的合金,具有优秀的高温强度。高温合金按着基体元素种类可以分为:铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。而GH536是一种含铁量较高的固溶强化型的镍基高温合金材料,其相似牌号有HastelloyX(美国)、NC22FeD(法国)、NiCr22 FeMo(德国)、Nimonic PE13(英国)。GH536 具有较强的抗氧化、抗腐蚀性,在900 ℃以下仍然具有中等的持久和蠕变强度,而且该合金在650~980 ℃长期使用后具有一定的时效硬化现象[1],是一种工业性能极其优秀的镍基高温合金.然而高温合金普遍为难加工合金,GH536 自然也不例外,加工过程中切削力大、切削温度高,使得刀具磨损严重[2]。GH536 的加工性能差在某些程度上抑制了GH536 的推广和使用。所以对GH536 的加工过程进行研究十分重要,文献[3]对GH536 铣削加工的表面粗糙度进行了研究,通过正交实验建立了GH536 铣削参数与加工表面粗糙度的预测模型。……
