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钴基高温合金的高速铣削及其参数优化研究

杨斌  
【摘要】:高温合金是航空航天领域应用广泛的难加工材料之一。由于其导热系数小、摩擦系数大、加工硬化严重等原因,导致加工高温合金时,出现切削力大、切削温度高、刀具磨损严重等现象,从而影响了高温合金的加工效率和质量。本文以钴基高温合金(GH5188)为研究对象,对其高速铣削加工性进行了比较深入的研究,并在试验结果的基础上对其高速铣削加工工艺参数进行了优化。 本论文主要研究工作如下: (1)使用硬质合金刀具对钴基高温合金(GH5188)进行了高速铣削试验。研究了切削参数对切削力、刀具耐用度及加工表面粗糙度的影响;建立了切削力、表面粗糙度及刀具耐用度的经验公式;并与常用镍基高温合金(GH4169)的铣削加工性进行了比较,为实际加工GH5188提供参考;研究了刀具后刀面磨损对铣削力、加工表面粗糙度的影响。 (2)对钴基高温合金高速铣削参数进行了优化研究。以最大生产效率、最低加工成本为优化目标,以工件、机床、刀具及加工要求为约束条件,建立了多目标参数优化模型。利用Matlab遗传算法工具箱和图形用户界面工具箱(GUIDE)开发了参数优化软件,并在给定条件下获得了参数优化结果。


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