TiAlN涂层刀具高速铣削GH4169刀具耐用度研究

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1、学术论文RESEARCHTiAIN涂层刀具高速铣削GH4169刀具耐用度研究ResearchonTiAIN--Coated··CarbideToolLifeinHigh·-SpeedMillingGH4169西安航空学院航空工程系李锋刘建强赵慧凯西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室刘维伟李晓燕[摘要】针对难加工镍基高温合金材料GH4169实际切削过程中的加工效率低下、刀具磨损严重、加工表面质量差等问题，本文采用正交试验法，使用新型PVD．TiAIN涂层硬质合金刀具进行高温合金GH4169的高速铣削试验。研究了

2、TiAIN涂层刀具高速铣削GH4169过程中的刀具耐用度和由于刀具磨损引起的试件表面粗糙度的变化规律；建立了高温合金GH4169的刀具寿命经验公式和刀具磨损与试件表面粗糙度之间的变化规律曲线。结果表明：高温合金GH4169高速铣削过程中，切削速度对刀具寿命的影响非常明显，进给量及切削深度的影响较小；TiAlN涂层硬质合金刀片的耐用度随着切削速度的增大而减小；试件的表面粗糙度值随着刀具的磨损总体上呈现增加的趋势。关键词：GH4169高速铣削刀具寿命表面粗糙度【ABSTRACT】Inordertosolvetheproblem

3、sthatitisthelowremovalrate，serioustoolwear,andthepoorsurfacemachinedqualityofdifficult··to．-machinenickelbasesuperalloysGH4169．Inthispaper，theorthogonalexperimentalmethodisusedtothetestsofhighspeedmillingGH4169withanewdevelopedPVD-TiAlNcoatedcarbidet001．Thisarticl

4、emainlystudysthetoollifeandthechangerulesofsurfaceroughneswhichcausedbytoolwearontheconditionofthehighspeedmillingGH4169．Theempiricalformulaofthetoollifeisacquiredbyusingmukiplelinearregressionmethod，meanwhilely’toolwearandsurfaceroughnessfunctioncurveispulledout．

5、There—searchresultsindicatethatcuttingspeedhavehighlyobvi．OUSinfluenceontoollife，followedbyfeedrateandcuttingdepth；theTiAlN·-coated·-carbidetoollifedecreasedswiththeincreaseofmillingspeed；thesurfaceroughnessofspecimenincreasesoverallwiththeincreaseoftoolwear．Keywo

6、rds：GH4169HighspeedmillingToollifeSurfaceroughness航空航天制造领域，是火箭发动机和航空喷气发动机中的关键材料。但由于GH4169在一定温度范围内能够保持相当高的强度和韧性，而且导热率很低，加上大量金属间化合物的作用，使其成为最难加工的材料之一。切削过程中的切削力大、切削温度高、刀具磨损严重、塑性变形大、加工表面质量和精度不易保证⋯。高速切削不仅可以减少切削时间，大幅度提高生产效率，而且有利于提高加工精度和表面质量，还可加工高硬度的难加工材料[2-3]o因此，在航空航天制造领

7、域，高温合金GH4169的高速切削具有重要的研究意义和应用价值。德国的H．Schulz【4】教授于1992年提出了不同材料高速切削的速度范围，对于镍基合金的高速切削，切削速度应大于50m／min。国内外学者对镍基高温合金GH4169的高速切削进行了多方面的研究。安卡拉大学的Nalbant等瞪1研究了陶瓷刀高速车削InconelTl8过程中，切削速度和刀具几何参数对切削力的影响规律；A．Ahin等旧1利用不同形状陶瓷刀具对Inconel718进行了切削试验，研究了切削过程中刀具的磨损形态，分析了不同切削速度下刀具的磨损情况。

8、N．Fang等o”对比研究了两种常用的航空材料Ti一6A1—4V和GH4169高速铣削时的切削力。韩荣第等【81分别在干切、乳化液和水蒸汽条件下采用硬质合金刀具YG6对GH4169进行了刀具磨损试验，研究了刀具磨损形貌及磨损机制，并给出了刀具后刀面磨损曲线。但是这些研究都没有对高速切削条件下加工参数对刀