□ 王景坡 □ 杨 东,2 □ 刘世华 □ 陈云鹏

1.国营芜湖机械厂航空设备测控与逆向工程安徽省重点实验室 安徽芜湖 241007 2.安徽大学 机械工程系 合肥 230601

1 试验背景

1Cr11Ni23Ti3MoB不锈钢具有强度高、刚性好、耐腐蚀、耐磨等优点,被广泛应用于航空、航天、国防工业等领域。然而,优越的力学性能和机械性能给这一不锈钢的切削加工带来诸多难题,如在加工过程中容易出现切削力大、切削温度高、刀具磨损严重、加工表面质量差等问题[1-4]。

开展1Cr11Ni23Ti3MoB奥氏体热强不锈钢切削加工研究,探明切削工艺参数对刀具磨损、加工表面粗糙度等的影响规律,对实现材料的高效、高质量切削具有重要理论和实践意义。

笔者对1Cr11Ni23Ti3MoB不锈钢进行车削试验分析,基于二次正交旋转组合设计试验数据,构建刀具磨损和加工表面粗糙度回归模型,分析切削速度、进给量、切削深度等工艺参数对刀具磨损和加工表面粗糙度的影响规律,为1Cr11Ni23Ti3MoB不锈钢切削工艺参数优选和生产过程控制提供技术支持。

2 材料

1Cr11Ni23Ti3MoB不锈钢属于以金属间化合物为主要强化相的奥氏体热强不锈钢,碳含量低,热强性能主要通过形成金属间相化合物Ni3(AlTi)而获得[5]。1Cr11Ni23Ti3MoB不锈钢主要化学成分见表1。

表1 1Cr11Ni23Ti3MoB不锈钢主要化学成分

3 车削刀具

用于不锈钢材料切削的刀具主要有硬质合金刀具、陶瓷刀具、涂层刀具等[6-8]。已有研究表明,涂层刀具耐用度较未涂层刀具提高2～10倍,刀具使用寿命延长2～3倍,加工效率可以显著提高[9]。随着切削时间的增加,涂层刀具也不可避免地会发生各种形式的磨损,从而导致刀具切削功能失效。……