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学术论文 GH4169 高速铣削参数对表面粗糙度影响的研究 EfMcngParametersSurfacghSpeedMimngGH4169 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室高速铣削试验，分析了各种切削参数对表面粗糙度的影响，建立了表面粗糙度的预测模型。 采用方差分析方法检验模型的显着性。 结果表明，每齿进给量对表面粗糙度的影响最大，其次是铣削深度，铣削速度的影响最小。 The interaction of higher cutting speed and lower feed rate is beneficial to improve the surface quality.关键词：GH4169高速铣削方差分析表面粗lABSTRACT】neonhogonalexperimentssedfbfhesthee丘bcutcingpa舢elerhesupemlloyGH4169surfaceroughnessusingarbidehecondihehigh印eedmiheorymodelbethesumcumngp盯锄Aetes组blishedhesigni6chesllrfhccr叫gbnesspredihVellighlyobVioussurfkeroughcss，砸ngd印ll删ngspeed'the11temc． he highspeedowfeedmpprovesIlrfacsfav ferret mghspeedmmigvarmugh friezes 高温合金是20世纪4JD发展起来的一种新型航空航天金属材料，能承受复杂应力粗糙度影响，在60～1100的氧化和气体腐蚀条件下长期可靠工作。

GH4169属于镍基高温合金，类似于美国的Inconel718。 工作温度高，结构稳定，具有良好的抗疲劳、抗蠕变、抗氧化、抗腐蚀能力。 主要用于制造航空发动机和各种燃气轮机的热端。 涡轮部分的工作叶片、导叶、涡轮盘等部件。 在各种难加工材料中，镍基高温合金是最难加工的材料之一。 切削时加工硬化现象严重，切削力大，切削温度高，刀具磨损严重，塑性变形大，加工表面质量要求高。 而高速切削不仅可以减少切削时间，大大提高切削效率，而且有助于提高加工精度和表面质量M]。 德国H. SchuIz教授[81]于1992年提出了不同材料高速切削的速度范围，对于镍基合金的高速切削粗糙度影响，切削速度应大于50I。 研究。 土耳其安卡拉大学的 Nalbant [9l] 研究了陶瓷刀具高速车削 Inconel718 时切削速度和刀具几何参数对切削力的影响； 英国伯明翰大学的Nga[1》研究了球头铣刀高速铣削Inconel718的过程。刀具与工件夹角、刀具涂层、切削条件对刀具寿命、刀具的影响磨损、铣削力、切屑形式和切削温度；刀具槽口磨损。

然而，这些研究都没有研究高速切削条件下铣削参数的相互作用对工件表面粗糙度的影响。 本文采用正交试验方法对GH4169高温合金整体硬质合金刀具进行了高速铣削试验，研究了加工后的表面粗糙度。 建立了表面粗糙度预测模型，单一切削参数和切削参数交互作用对表面粗糙度的影响可作为高温合金零件GH41高速铣削的正交试验。 1.1试验条件试验机为VMc850三坐标立式数控铣床，最高转速8000r，min，最大功率22kw； 试验材料为G}14169高温合金，其化学成分见表1； 试件为长方体，几何尺寸为310mm45mm40mm； 冷却方式为乳化液冷却； 刀具材料为硬质合金，牌号为K”，刀具直径为20mm，2刃平底铣刀。1.040.4lSiCu2lO070.042O.0300060.o（表面粗糙度为87篇学术论文航空整修技术2012年第12期采用TR240表面粗糙度仪测量具体测量过程如图1所示：在加工表面测量4个点，取平均值，采样长度为0.8mm，评价长度为4tnm 图1 铣削工艺 F191Mngprocess1.2 试验方案采用三因素 GH4169高温合金的高速铣削试验采用三水平正交试验方法。

试验方案及表面粗糙度试验结果见表2。 表2正交试验方案及表面粗糙度试验结果序号120005O31200.07140005060.4()1600.05)。 40O。 851600061600.070.31.243测试采用统一切割宽度n。 =6mm，每组参数切6次，下一组切时可能会划伤试刀，误差太大，测量前3次切的粗糙度值。 九组试验均采用顺铣法，铣削后试件表面如图2所示。 图2试件表面FiSpimensunace88航空翻新技术2012年第12期2试验结果与讨论2.1 表面粗糙度经验公式的建立因此，这里建立以切削速度v、每齿进给量Z、切深%为中心的表面粗糙度经验公式：ll髀+口2l"+口3lgvc进行回归分析得到回归系数，本文用的是MATLAB软件，得到的回归方程为：各系数在.153+0.5+1.37%-O.5，可以得到表面粗糙度的经验公式，最后得到表面可求出粗糙度和铣削深度 Z 与铣削速度 K 之间的数学模型为： Ni = 1422.32.2 回归方程显着性检验 对回归方程（显着性检验，用值检验法检验回归方程，取值检验方法规定：检验因素个数为state，个数为"，给定显着性水平为：0.05。 如果