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1、Incoloy901／alloy901時效強化

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Incoloy901／alloy901時效強化

在提高加工力線路預測的基礎上，建立二維仿真模型，并建立齒升、前角和切削速度DEFORM-3D同步建立齒形漸開線花鍵，并分析了前角、后角和齒形。升力對切削力的影響規律。可以看出，有限元建模法可以有效分析刀具參數的加工。本文正在設計拉削Incoloy 901榫眼拉刀時。

選擇芯片曲率半徑和芯片厚度作為模擬驗證標準，結合加工經驗設計模擬方案研究刀具結構參數、力、切割溫度和芯片曲率半徑的影響規律是刀具設計，不僅降低成本，而且綠色無污染。

為了模擬實際加工，上海庭鋼金屬集團有限公司在工件與刀具的接觸處加油冷卻潤滑，將傳熱系數設置為1萬 W/(m2·k)，初始溫度20℃。

初始切割深度為0

t)= g(εp)γ(ε)θ(t)其中σ(ε p，ε，t)是工件材料的流動應力，g(ε p)應變強化功能，γ (ε)它是應變效應函數，θ (t)是熱量，軟化功能。

其中ε p是變形過程中的應變，ε是材料變形時的應變率，t這是變形過程中的溫度。在模擬過程中，材料模型直接從材料庫中選擇類似的品牌進口。組裝工件刀具后，嚙合刀具的切削刃布局被緊密劃分。

更小單元大小為0，03mm(見圖2)，影響刀尖應力的規律。從圖中可以看出，云圖下的斜坡 皮帶應力大，因為它是刀具的倒角，靠近上面的區域。

其承載面積較小。在所有云圖中，與方案1、8、9的模擬結果相比，刀具前角對應力分布的影響更大。可以看出，目前的角γ 0從15°增加到18°紅色

程度變化很大，當前角γ 0從12°增加到15°當這種變化相對較小時，從方案1、方案4、方案5、方案6方案6、方案7的模擬云圖來看，與方案1、2、3的應力云圖相比，由于前刀面槽底的弧直徑為1的一半。

6mm到2mm，上海霆鋼金屬集團有限公司用于切割模擬的工具是第三波系統霆鋼開發的切割有限元。

Incoloy 901渦輪榫榫采用6組合拉刀，工廠實際使用和幾何建模如圖1所示。根據刀具的幾何參數，選擇4號刀和5號刀進行建模SolidWorks軟件1∶ 模擬刀具，切削刃附近的拉刀溫度較高，因此垂直于切削刃界面，研究了拉刀**的溫度分布規律。

模仿溫度云圖如圖8所示，圖中所有溫度云圖指向刀尖切割1.1mm× 1，1mm以矩形框為頂點，制作應力云圖。

將刻度統一到相同的值，以直觀地觀察幾何參數的變化和刀尖切割溫度分布的影響規律。從圖8可以看出，由于冷卻劑用于切割，切割速度低，刀頭的整體溫度不高。

在給定的三個級別中，音高會增加，切削溫度會下降，牙齒會升高，槽底弧半徑會增加。

在給定的三個級別中，音高會增加，切削溫度會下降，牙齒會升高，槽底弧半徑會增加。

當前角度增加時，切削溫度相同，槽深h從3、5mm到4mm切削溫度變化不大。

當H增加到5mm切削溫度略有提高，分析表明，原因是此時切屑的曲率半徑增大，切屑的彎曲程度降低，與前刀面的摩擦時間增加。

因此，切割溫度略有上升，上海霆鋼金屬集團有限公司，拉刀的主要特征參數如圖6所示，包括切屑槽，h，前角γ。

后角α，齒背寬度G，齒距P，葉片寬度ba 1.底弧半徑R和齒升a f，本文重點分析影響。

刀具切屑形成和容屑性能的特征參數容屑槽深度h和前，齒距P，齒升F和前刀面槽底弧半徑R，上海庭鋼金屬集團有限公司在表面淬火鋼的拉削過程中，選用模擬誤差小的4號刀具進行研究，分析了各齒的前進量。

在機械模型的基礎上，討論了溫度與加工質量數量的相關性。上海庭鋼金屬集團有限公司，切屑厚度隨拉刀參數變化的結果如圖10所示。可以看出，隨著牙齒深度的增加。

切屑厚度明顯增加，因為厚度本身是牙提拉的反映，所以直接厚一點，意義不明顯。計算切屑變形系數的公式可以表示為εh = h ch ，h ch切屑厚度，h上海霆鋼金屬集團有限公司是切削深度。

現場芯片的曲率半徑和厚度見圖5。具體誤差值計算見表2。其中，切割曲率半徑是模擬芯片中更高的，曲率半徑較大。雖然模擬芯片形狀和實際芯片形狀與實際芯片相似，但兩把刀產生的芯片的更大曲率為一半。

與實際切屑直徑相比，更大誤差為16%和50%，芯片更大厚度誤差為9%°，92%.因此，該模型可用于研究拉刀，拉刀的切削深度是拉刀的齒升，可計算a f = 0時，06毫米。

0，08mm和0，相應的變形系數是2.05，2.03，2.2.當牙齒升高時，可以發現。

變形系數也呈上升趨勢。從圖10可以看出，前角增大。當芯片厚度先減小后增大時，凹槽深度增大時，切屑厚度先增后減小。

由于模型較大，模擬難以完成，根據實際渦輪盤27的厚度，截取三個引體向上模擬和分析牙齒mm，帶渦輪榫卯的模擬工件尺寸為27。

81毫米×3毫米×3毫米.渦輪盤由Incoloy ，其性能參數見表1。刀具的基體材料是HSS-M42.刀具表面為0.003mm厚的錫涂層，刀尖強度在刀具設計過程中尤為重要，彎曲或剪切強度超過臨界值時對刀具和工件有危險。

危害嚴重，刀尖的應力分布規律可以反映切削刃的組合和合理性。圖9是刀尖的應力云圖，所有云圖都用刀尖攔截a 1，5毫米× 1.5mm矩形框在頂點，所有應力云圖標尺統一為相同值。

上海庭鋼金屬集團有限公司可以直觀地觀察幾何參數的變化，在工件分離之前，在分析步驟中進行均勻的芯片選擇分析，結果如圖11所示，可以看到對比方案1、2、3，前刀槽底部的弧半徑r = 1開始增大。

6mm至r =當2，5mm，切屑曲率半徑逐漸減小，比較方案1、4、5可發現節距增大時。

曲率半徑變化不明顯，因為齒距大于芯片直徑，所以前齒不會與后齒一起切割，芯片接觸，對芯片曲率半徑影響不大，比較方案參考圖1、6、7，可見。

當凹槽深度從h = 3毫米增加到h = 5mm時，曲率半徑先減小后增大。小曲率半徑有利于提高體積和容屑槽的容屑能力，因此槽深可優化為4、25mm從方案1、8、9的比較可以看出。

曲率半徑隨著前角的增加而增加和減少，并有加速下降的趨勢。方案1、10和11可以預測，當齒升從0增加時，06mm到0和10mm，在曲率半徑略有下降后。

本文建立并選擇了三維有限元拉削模擬模型，研究了拉削過程中容易獲得的切屑作為驗證指標。

具體結論如下： (1)切削力隨牙齒升高而增加，目前從12個角度來看°增加到15°切削力迅速下降，但從15歲開始°(2)切削力增加到18時，切削力緩慢下降Incoloy 在拉削901榫眼的過程中。

切削溫度不高，齒距增大，切削溫度呈下降趨勢，切削溫度隨齒高、槽底弧半徑增加，(3)INCOLY901渦輪榫眼拉刀齒升高時，切屑變形系數增大，前刀面齒距和槽底弧形半徑的變化影響切屑厚度。

重型燃氣輪機渦輪端榫頭的形成和加工是燃燒。由于結構可靠性要求，燃氣輪機制造的核心工藝之一，榫榫設計復雜，質量要求嚴格。

為了滿足高溫高壓交替載荷環境下的動力要求可靠性，渦輪板由難加工的難熔合金材料制成，但同時提高了機械性能，也給切割帶來了巨大的好處和挑戰。由于其高效率和高精度，拉削被稱為榫卯加工。除了提高切削速度外，主要的工作模式還將提高切削速度。

工作參數固化在刀具結構上，因此刀具設計對加工質量有重要影響。在切割過程中，隨著切割工件齒數的增加，選擇第二顆牙切割以穩定切割區域，以便比較結果。

為了進行切削力分析，模擬結果如圖所示。7.切削力隨齒升高的增加而增加，隨著牙齒升高的增加，切削量增加，所需的切削力也增加。

加工Inconel 718使用齒增量為0的實驗規，01mm與0、02mm一致，與其他組相比，由大量變化引起的切削力增加較小。

這是由于三級梯度的差異，分析了不同鈍半徑和切割速度對法向力和切向力的影響，結果表明法向力隨鈍半徑和后刀面的變化而增加，切向力隨鈍半徑的增加而增加，側，變化不明顯。

德國上海庭鋼金屬集團有限公司LAPOINTE M1919臥式拉床，切削液冷卻，拉削速度5m/min，以易得芯片為驗證指標。

根據現有的加工經驗，齒升程、齒距、前角、槽深、弧半徑設置為三級，齒升三級為0.06mm、0.08mm、0.1mm齒，平坡10mm、11mm、12mm前角設置為15、18。

水箱深度為3、5mm、4、25mm，5mm弧半徑為1，6mm。

2mm上海霆鋼金屬集團有限公司和2，并對相應的模擬方案進行了見表3。°增加到15°當切削力從15增加到18時，切削力迅速下降。

切削力緩慢下降，前角過大會影響刀尖強度，影響刀具的使用壽命。因此，當切削力較小時，應選擇較小的前角，即15°另外，可以看出，切削力隨螺距的增加而降低。

隨著前刀面槽底弧半徑的增加，當槽深增加時，切削力趨于降低。上海庭鋼金屬集團有限公司和上海庭鋼金屬集團有限公司對切屑厚度影響不大。

當齒距從P =10mm增大到P = 11mm當節距P從11開始時，略有減小mm增加到12mm切削厚度幾乎為零，有變化，因為齒距的增加會影響加工時間和效率，所以三級節距更好是11mm。

當元當弧的半徑從r = 1開始增加時，6mm到r = 2mm，很明顯增加，當圓弧半徑R從2mm增加到2，5mm，芯片厚度增加，變化程度小，較大的切屑厚度表明變形程度大且充分。