螺紋硬態(tài)旋風(fēng)銑削軸承鋼GCr15切屑形貌及特性試驗(yàn)研究

何彥，白云龍，李麗2，王禹林3，李育鋒，易力力

(1.重慶大學(xué)機(jī)械傳動國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶，400030；2.北京機(jī)床研究所，北京，100102；3.南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇南京，210094)

硬態(tài)旋風(fēng)銑削是一種應(yīng)用于螺紋加工的干式高速硬銑削，它具有高效、精密、低能耗、綠色環(huán)保的優(yōu)勢[1-3]。該加工過程中會產(chǎn)生鋸齒形切屑，切屑的鋸齒形成過程伴隨著切削力波動，而這一波動會對刀具的振動和磨損以及工件的表面完整性產(chǎn)生影響[4-7]。切屑的顯微結(jié)構(gòu)和硬度的分布反映了其在切削過程中復(fù)雜的力、熱影響下的塑性變形，更深入地揭示了切屑形成的機(jī)理[8-15]。因此，研究旋風(fēng)銑削鋸齒形切屑形貌及其特性十分必要。由于切屑的微觀形貌、顯微結(jié)構(gòu)和硬度是理解切削加工機(jī)理的重要指標(biāo)，對評估加工性能有重要作用，前人已對傳統(tǒng)機(jī)加工切屑進(jìn)行了大量研究。杜勁等[16]在鎳基高溫合金FGH95和Inconel718的高速銑削加工切屑上觀測到明顯的鋸齒化現(xiàn)象。WAN等[15]對鈦合金Ti6Al4V車削鋸齒形切屑上絕熱剪切帶的微觀結(jié)構(gòu)展開了試驗(yàn)性研究，結(jié)果表明，Ti6Al4V鋸齒形切屑形成過程中第一剪切區(qū)內(nèi)的破壞性失效在很大程度上取決于工件材料的絕熱剪切敏感性。PU等[17]通過觀察高速切削下AISI 1045鋼切屑的變形情況，發(fā)現(xiàn)了第二剪切區(qū)的動態(tài)再結(jié)晶動態(tài)行為，揭示了切屑形貌與平衡剪切角的關(guān)系。WANG等[18]在掃描電鏡下觀察了鎳基高溫合金Inconel718切屑在正交切削下的變形和斷裂情況，發(fā)現(xiàn)鋸齒形切屑是在結(jié)合了韌性斷裂的塑性變形機(jī)理下產(chǎn)生的。……