54、低温处理刀具性能评估及Haynes 25 高温合金车削有限元模拟

低温处理刀具性能评估及Haynes 25 高温合金车削有限元模拟

1. 低温处理刀具在 Inconel 718 车削中的应用

在 Inconel 718 的车削加工中，采用了三种加工条件：
- 条件 1：DRY - CT（干式低温处理）
- 条件 2：MQL - CT（微量润滑低温处理），使用 BioCut 3600 冷却液，通过 MQL 喷涂系统（品牌：DROPCO），压力为 4 巴，流量为 80 毫升/小时。
- 条件 3：MQL - CRYO - CT（微量润滑与液氮结合低温处理），除 MQL 外，液氮以 1 升/小时的速率通过真空绝热管输送。

未涂层硬质合金刀具采用 - 196 °C 的深冷处理循环，处理速率为 0.5 °C，这种深冷处理有助于提高碳化钨刀具的耐磨性。

1.1 实验方案

• 实验设备 ：在 CNC 车床进行车削操作，使用压电测力计测量切削力，加速度计测量刀具振动，National Instrument 的 DAQ 9178 采集测力计和加速度计的输出。用便携式表面粗糙度测试仪测量工件表面粗糙度，USB 显微镜测量刀具刀尖处的后刀面磨损，数字温度计（Mextech IR 1800 配热电偶）测量切削温度。
• 实验设计 ：使用 MINITAB 17 软件中的响应面方法（RSM）的中心复合设计（CCD），对切削速度（v）、进给率（f）和切削深度（d）三个输入因素进行五级编码。v 的范围为 9.5 - 110.45 米/分钟，f 为 0.06 - 0.23 毫米/转，d 为 0.32 - 0.17 毫米。