干式硬態(tài)車削不同淬硬狀態(tài)下Cr12MoV白層的研究.pdf

1、對干式硬態(tài)車削已加工表面質(zhì)量進(jìn)行評價的指標(biāo)有很多，白層是其中比較重要的一個因素。白層具有特殊的物理性能：一方面相比于加工材料本身，白層的耐磨性好，硬度高；另一方面又比較脆，加工參數(shù)控制不好會在組織內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，使用過程中零件表層材料會伴隨裂紋的擴(kuò)展而脫落。只有對干式硬態(tài)車削中產(chǎn)生的白層進(jìn)行深入研究，才能獲得較高的已加工表面質(zhì)量。因此，對已加工表面白層的形成機(jī)理，需要進(jìn)行試驗(yàn)分析研究；對于已加工表面白層的厚度，也需要建立預(yù)測模型，這樣才

2、能為實(shí)際加工生產(chǎn)過程中切削參數(shù)的合理選擇提供科學(xué)的理論依據(jù)。
　　目前，國內(nèi)外學(xué)者主要對軸承鋼 GCr15已加工表面白層進(jìn)行了研究，對淬硬冷作模具鋼 Cr12MoV研究的不多，在研究白層厚度影響因素方面，對不同淬硬狀態(tài)對白層厚度的影響也鮮有研究。
　　本文對聚晶立方氮化硼刀具（PCBN）干式硬態(tài)車削淬硬模具鋼進(jìn)行了有限元模擬和試驗(yàn)研究，對已加工表面白層組織形態(tài)以及切削參數(shù)對其厚度的影響進(jìn)行了分析并建立了白層厚度預(yù)測模型。主要

3、工作內(nèi)容和研究成果如下：
　?。?）通過有限元模擬分析的方法建立了 PCBN刀具干式硬態(tài)車削淬硬模具鋼 Cr12MoV的直角車削模型，對加工過程中的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和熱-力作用進(jìn)行了分析。
　?。?）對試驗(yàn)獲得的已加工表面的樣件在掃描電子顯微鏡（SEM）和 X射線能譜（EDS）下進(jìn)行了掃描，分析干式硬態(tài)車削 Cr12MoV已加工表面的微觀組織演變過程以及白層的形成機(jī)理。
　　（3）采用單因素法，設(shè)定切削參數(shù)（切削速度

4、v、進(jìn)給量 f、背吃刀量 ap）以及工件材料硬度為自變量，白層厚度為因變量，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究各個切削參數(shù)對白層厚度的影響規(guī)律并運(yùn)用多元非線性回歸的方法建立了白層厚度的預(yù)測模型。
　　研究結(jié)果表明：較大的等效應(yīng)力會在干式硬態(tài)車削已加工表面產(chǎn)生，切削溫度也從已加工表面向工件內(nèi)部傳導(dǎo)；已加工表面白層的形成是熱-力共同作用下的結(jié)果；對白層厚度影響較大的切削參數(shù)是切削速度和背吃刀量，對白層厚度影響不顯著的切削參數(shù)是進(jìn)給量；建立的白層厚度預(yù)