21、优化轧制钢端面铣削表面粗糙度的方法与微观结构演变研究

优化轧制钢端面铣削表面粗糙度的方法与微观结构演变研究

在机械制造领域，表面粗糙度和材料微观结构对产品的性能和质量有着至关重要的影响。本文将探讨优化轧制钢（AISI 1040）端面铣削表面粗糙度的方法，以及通过各种剧烈塑性变形技术实现材料微观结构的演变。

优化轧制钢端面铣削表面粗糙度

在众多工业领域，如汽车、航空航天、冲压工具和造船等，端面铣削是一种常用的加工操作。其中，中碳钢（AISI 1040）常被用于制造中等硬度和韧性的部件。然而，表面粗糙度会在很多方面影响零件的使用寿命，如磨损、耐腐蚀性和疲劳强度等。为了满足客户对表面粗糙度的要求，通常需要进行额外的抛光操作，这无疑增加了制造成本。因此，在制造的初级阶段控制表面粗糙度显得尤为重要。

为了优化端面铣削过程中的表面粗糙度，研究采用了田口方法。该方法基于经验和文献综述选择输入参数及其水平，并使用合适的正交阵列进行实验设计。具体步骤如下：
1. 实验设置
- 材料选择 ：选用轧制钢（AISI 1040）作为工作材料，其化学成分如下表所示：
| 材料 | 化学成分 (wt%) | | | | |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| | C | Mn | Si | S | P |
| AISI 1040 | 0.42 | 0.9 | 0.31 | 0.05 | 0.05 |
- 实验设备 ：使用垂直铣床（HURCO - VM10）进行端面铣削操作，配备直径为 80mm、带有七个均匀分布的氮化钛（TiN