ZL109铝合金车削表面完整性研究

发布时间：2025-04-11 00:15

　　 设计了三因素四水平正交车削实验,综合运用极差分析、方差分析等方法,研究了切削参数对硅铝合金ZL109车削表面完整性的影响规律,得到了切削参数对于表面粗糙度、残余应力和显微硬度的影响程度和趋势,分析了ZL109车削表面完整性的形成机理,以期为切削参数优选提供实验和理论基础。结果表明,进给量f对表面粗糙度具有显著影响,切削速度v和进给量f增加会导致表面残余拉应力增大,显微硬度受切削参数的影响较小。

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【部分图文】：

图1 ZL109车削表面三维形貌

图1和图2分别是某一试件车削后的表面三维形貌图和二维轮廓曲线，从图中可以看出，该试件车削表面存在着明显的波峰与波谷，二者交替出现。在刀具切削刃切削工件过程中，处于前侧的切削刃在切除材料的同时会对工件材料形成挤压，位于切削刃之前的材料由于塑性流动堆积形成波峰，切削刃下方的材料在压力....

图2 ZL109车削表面二维轮廓曲线

图1ZL109车削表面三维形貌正交实验测得的表面粗糙度结果如表2所示，粗糙度的最小值为Ra0.27μm，最大值为Ra1.13μm。为探究切削参数对粗糙度的影响程度，对粗糙度数值进行极差分析，结果见表2。从表2中可以看出，进给量f对粗糙度的影响最大，其次是切削速度v，切削深度ap....

图3 粗糙度随各水平变化趋势

为探究各切削参数对表面粗糙度的影响是否显著，对正交实验结果进行了方差分析，结果见表4。对于给定显著性水平α=0.01，因素f对于粗糙度具有显著性影响，而因素v和因素ap对于粗糙度的影响并不显著，这与极差分析的结果相一致。ZL109铝合金中硅含量较多，加工时容易造成刀具磨损，同时其....

图4 残余应力随各水平变化趋势

采用芬兰Xstress3000应力分析仪测试ZL109车削表面的残余应力，靶材为Cr靶，测试参数为：电压30kV，电流6.7mA，准直器直径2mm，曝光时间5s，衍射晶面311，衍射角139.5°，Ψ角采用0°、±15°、±30°、±45°。测试前先用无应力Ni粉校准，确定准直....

本文编号：4039205