多参数协同调控下GH4065A高温合金低应力拉削加工方案优化与实验验证

目的在GH4065A高温合金涡轮盘拉削加工过程中,拉刀结构及拉削参数设计不当常会导致拉削过程中产生涡轮盘加工精度低、拉削应力过大等难题。为了解决这些问题,对拉刀结构及拉削参数进行进一步的研究。方法针对GH4065A高温合金涡轮盘榫槽拉削加工中的工艺优化问题,通过有限元仿真与实验相结合的方法,系统研究了拉削速度(vc)、齿升量(a)和刀具前角(B)对材料去除率(MRR)、切削力(Fz、Fy)、切削温度(T)、刀具磨损及表面粗糙度的影响规律。结果MMR随齿升量和拉削速度的增加显著提升,但高MRR工况(如vc=2 m/min,a=0.04 mm)伴随高温(242℃)和切削力波动,而中等参数组合(vc=2 m/min,a=0.02 mm)可实现效率与稳定性的平衡(Fz=16.7 kN,Fy=5.43 kN,T=57.5℃)。最优表面粗糙度(Ra=1.804μm)出现在高切削速度与中齿升量组合下,而低速或极端参数导致粗糙度恶化(2.398~2.617μm)。结论基于多目标优化,提出采用“高速中齿升量(vc=2 m/min,a=0.02 mm)+适中前角(15°~18°)”的工艺策略,并辅以冷却控制,为航空发动机涡轮盘榫槽的高效低应力高精度加工提供了理论依据。

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本文档关键词:应力,合金,参数,验证,协同