高速切向車銑對18CrNiMo7-6鋼表面完整性影響研究

【摘要】：為提升18CrNiMo7-6齒輪鋼的抗疲勞性能，進行了高速切向車銑試驗。結果表明：高速切向車銑可獲得接近于磨削的三維表面粗糙度值，工件轉速n_(w)和銑刀轉速n_(c)對三維表面粗糙度的影響較為顯著，且表面粗糙度隨著n_(c)的增大而減小，隨n_(w)的增大而增大。高速切向車銑（逆銑）已加工表面均為殘余壓應力，銑刀轉速n_(c)及軸向進給量f_(a)對表面殘余應力有顯著影響。隨著n_(c)的增大，軸向殘余壓應力σ_(x)和切向殘余壓應力σ_(y)均呈現先增大后減小的趨勢，隨著f_(a)的增大，σ_(x)和σ_(y)殘余壓應力顯著減小。最大殘余壓應力出現于已加工表面，且在距已加工表面40-60μm之內逐漸下降，之后趨于穩定。軸向進給量f_(a)對表面完整性綜合影響最大，隨著f_(a)的增大，表面質量迅速變差。在高速切向車銑正交試驗條件下，得到的最優試驗參數組合為： n_(c)=6500r/min， n_(w)=75r/min， f_(a)=0.02mm/r，a_(p)=0.1mm最優參數切削條件下，表面三維表面粗糙度S_(a)為0.30μm，σ_(x)為-400.5MPa，σ_(y)為-415.9MPa，殘余應力影響層深度為60μm。高速切向車銑獲得的表面完整性優于傳統車削，該切削方法可為外圓表面的加工提供一種更好的加工方式。