王 运, 张昌明,2*, 张 昱

(1.陕西理工大学机械工程学院, 汉中 723000； 2.陕西省工业自动化重点实验室, 汉中 723000)

300M钢(40CrNi2Si2MoVA)具有高强度、高硬度、耐疲劳及耐腐蚀等优良特性,已在国防军工及航空、航天领域得到了广泛应用,成为制造飞机起落架、车轮齿轮、火箭发动机外壳和中心主轴等主承力构件的主要材料[1-3],但300M钢高强度和高硬度的特性使其在切削加工中表现出切削力大、切削温度高、刀具磨损严重、表面质量差及加工效率低的特点,最终影响零部件的可靠性、疲劳性能、安全性以及使用寿命[4-6]。通过预测切削加工中应力、应变、切削力和切削温度等加工变量,可合理优化切削参数,从而提高加工表面质量,延长零部件使用寿命,因此对300M钢正交切削加工过程变量的预测十分重要。

目前中外学者对300M钢进行了一定的研究。司马中文等[7]设置了高速干车削300M钢试验,分析了表面粗糙度及残余应力与车削参数的关系,并得出了进给量是影响表面粗糙度的重要因素,切削速度和切削深度是影响残余应力的重要因素结论；Liu等[8]对300M钢设置了不同温度、应变速率条件下的压缩试验,研究了变形温度和应变速率对流动应力的影响规律,并构建了流动应力的模糊神经网络模型；郑光明等[9]设置了高速车削300M钢试验,研究了切屑变形、刀具寿命和刀具磨损机理,并得出车削300M钢时,切屑塑性变形严重,刀具发生前、后刀面磨损的结论；Zhang等[10]研究了加热温度和保温时间对300M钢奥氏体晶粒尺寸的影响,得出了奥氏体晶粒尺寸随加热温度和保温时间的增加而增大的结论,并建立了300M钢奥氏体晶粒生长模型；……