車削是生產(chǎn)線上一種非常成熟的加工方法，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程的許多方面。雖然切割方法非常成熟，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的新材料應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。對(duì)于新材料，由于缺乏無機(jī)加工經(jīng)驗(yàn)，往往需要大量的實(shí)際加工試驗(yàn)來幫助操作人員找到合適的新材料。然而，這無疑會(huì)有效地增加現(xiàn)有材料的成本，并且不能改善當(dāng)前的切割工藝參數(shù)。 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的穩(wěn)步快速發(fā)展，有限元仿真技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在此背景下，各種類型的有限元模擬軟件應(yīng)運(yùn)而生，如DEFORM、AMSYS等。MATLAB等。由于這些軟件包含了特別顯著的仿真功能，因此在這一領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在有限元方法的幫助下實(shí)時(shí)模擬整個(gè)切種工藝參數(shù)對(duì)整個(gè)切割過程的實(shí)際影響，觀察切割過程中工件的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。這些方面是深入研究現(xiàn)有切割技術(shù)的重點(diǎn)。本文借助DEFORM有限元分析軟件，對(duì)GH4169合金科學(xué)合理地模擬了高溫環(huán)境下的車削狀態(tài)，詳細(xì)研究了這三種元素對(duì)切削力的實(shí)際影響，從而獲得了其內(nèi)在關(guān)系。 20世紀(jì)40年代，中國(guó)開發(fā)了中國(guó)第一臺(tái)活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)。從此，中國(guó)的航空動(dòng)力革命開始了，這也宣告了中國(guó)無法制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的困境成為歷史。為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫工作條件，學(xué)者們致力于開發(fā)性能優(yōu)異的高溫合金材料。目前，高溫合金材料在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用率已達(dá)到50%，其中約40%是鏈基高溫合金（1）。詳見圖1-1，即常規(guī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)中最核心的盤環(huán)軸零件系列。國(guó)內(nèi)高溫合金品牌主要是GH4169。GH3536、GH4133B，國(guó)外品牌有Inconel718(美國(guó))、NC19FeNb(法國(guó))等等。 鎳基高溫合金實(shí)際上是世界各國(guó)特別關(guān)鍵的國(guó)防工業(yè)材料，因此在航空和軍事領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為鞏固國(guó)防實(shí)力，各國(guó)都致力于有效提高鎳基高溫合金的加工效率，盡可能保證材料的加工質(zhì)量。本質(zhì)上，該材料切割參數(shù)的合理選擇將在一定程度上影響后期產(chǎn)品的表面粗糙度和加工成本。因此，選擇合適的切削參數(shù)勢(shì)在必行。 為了有效提高加工過程中的實(shí)際效率，保證良好的加工質(zhì)量，有必要對(duì)金屬切涉及的一整套加工工藝進(jìn)行深入細(xì)致的研究。雖然這種方法可以深入掌握材料的切割性能，但這只是宏觀研究，沒有微觀研究，對(duì)金屬的切割加工了解不夠透徹。因此，建立匹配的有限元模型，進(jìn)行科學(xué)合理的模擬，無疑可以仔細(xì)掌握切割過程中金屬產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)變化，不僅如此，還可以實(shí)時(shí)觀察刀具的應(yīng)力狀態(tài)。如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)和多元化模擬技術(shù)逐漸取得了相對(duì)穩(wěn)定和蓬勃的發(fā)展。在此背景下，借助有限元模擬技術(shù)，不僅可以不斷改進(jìn)現(xiàn)有的工藝參數(shù)，而且可以盡可能降低不必要的生產(chǎn)成本。 近年來，越來越多的研究人員利用有限元仿真技術(shù)進(jìn)行科技研究，取得了顯著的研究成果，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和技術(shù)改進(jìn)提供了許多有用的技術(shù)支持。在切割加工領(lǐng)域，研究人員越來越熟練地使用有限元仿真技術(shù)，為刀具設(shè)計(jì)、切割加工參數(shù)優(yōu)化等研究提供了重大幫助，降低了實(shí)際加工過程的加工成本，提高了實(shí)際加工效率。在本論文的幫助下，即DEFORM在高溫環(huán)境下，有限元分析軟件的作用，GH4169合金在車削加工過程中的狀態(tài)進(jìn)行了科學(xué)合理的模擬，并對(duì)三要素相對(duì)于切削力的實(shí)際影響進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，以獲得其中包含的內(nèi)在聯(lián)系。