面向表面残余应力的GH4169铣削工艺参数区间优化

发布时间：2021-09-25 20:18

　　为获得理想的GH4169铣削表面残余应力,提出了铣削工艺参数优选区间划分方法,设计了GH4169铣削正交试验;通过试验结果极差法确定了工艺参数对残余应力影响的主次顺序,通过趋势图分析了残余应力随工艺参数增大的变化趋势;按照所提方法确定了工艺参数优选区间,并通过实验进一步验证了优选区间的可靠性。 

【文章来源】：机械强度. 2020,42(06)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

LXRD MG2000残余应力测试系统

由图4b可知，每齿进给量fz增大，“塑形凸出”增大，表面拉应力增大并抵消部分表面压应力，因此表面残余压应力的平均值随fz增大而减小;另外，随着fz增大，拉应力抵消了更多的压应力导致压应力不断减小，所以，表面压应力平均值的极差值也减小;fz再继续增大，切削力增大，刀具振动加剧，表面压应力的极差值也增大。残余压应力在fz区间[M3,M4]内的平均值最小为-415.07 MPa，变化范围为-512.23 MPa～-317.90 MPa，确定此区间为每齿进给量的优选区间。由图4c可知，随着铣削宽度ae增大，尽管“塑形凸出”增大，但“挤光效应”仍占主导，所以表面残余压应力平均值增大;ae增大则铣削力也增大，刀具振动加剧产生了不均的残余压应力，因此压应力极差值也增大，ae再继续增大则“塑形凸出”与“挤光效应”相互作用趋于平衡，表面残余压应力变化减小，故此极差值减小。残余压应力在铣削宽度区间[M1,M2]内的平均值最小为-381.3 MPa，变化范围为-436.47 MPa～-326.14 MPa，确定此区间为铣削宽度的优选区间。

由图4c可知，随着铣削宽度ae增大，尽管“塑形凸出”增大，但“挤光效应”仍占主导，所以表面残余压应力平均值增大;ae增大则铣削力也增大，刀具振动加剧产生了不均的残余压应力，因此压应力极差值也增大，ae再继续增大则“塑形凸出”与“挤光效应”相互作用趋于平衡，表面残余压应力变化减小，故此极差值减小。残余压应力在铣削宽度区间[M1,M2]内的平均值最小为-381.3 MPa，变化范围为-436.47 MPa～-326.14 MPa，确定此区间为铣削宽度的优选区间。由图4d可知，ap增大切削力增大，X方向刀具与工件表面摩擦挤压增大导致表面残余压应力平均值增大;随着ap增大，铣削力和铣削热增大，表面残余压应力平均值变化大，因此极差值(变化范围)变大。表面残余压应力在铣削高度区间[M1,M2]内的平均值最小-436.53 MPa，变化范围为-466.30 MPa～-406.76 MPa，确定此区间为铣削高度的优选区间。工艺参数优选区间如表3所示。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3410376