設(shè)計了三因素四水平正交車削實驗,綜合運用極差分析、方差分析等方法,研究了切削參數(shù)對硅鋁合金ZL109車削表面完整性的影響規(guī)律,得到了切削參數(shù)對于表面粗糙度、殘余應(yīng)力和顯微硬度的影響程度和趨勢,分析了ZL109車削表面完整性的形成機理,以期為切削參數(shù)優(yōu)選提供實驗和理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明,進給量f對表面粗糙度具有顯著影響,切削速度v和進給量f增加會導(dǎo)致表面殘余拉應(yīng)力增大,顯微硬度受切削參數(shù)的影響較小。

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【部分圖文】：

圖1 ZL109車削表面三維形貌

圖1和圖2分別是某一試件車削后的表面三維形貌圖和二維輪廓曲線，從圖中可以看出，該試件車削表面存在著明顯的波峰與波谷，二者交替出現(xiàn)。在刀具切削刃切削工件過程中，處于前側(cè)的切削刃在切除材料的同時會對工件材料形成擠壓，位于切削刃之前的材料由于塑性流動堆積形成波峰，切削刃下方的材料在壓力....

圖2 ZL109車削表面二維輪廓曲線

圖1ZL109車削表面三維形貌正交實驗測得的表面粗糙度結(jié)果如表2所示，粗糙度的最小值為Ra0.27μm，最大值為Ra1.13μm。為探究切削參數(shù)對粗糙度的影響程度，對粗糙度數(shù)值進行極差分析，結(jié)果見表2。從表2中可以看出，進給量f對粗糙度的影響最大，其次是切削速度v，切削深度ap....

圖3 粗糙度隨各水平變化趨勢

為探究各切削參數(shù)對表面粗糙度的影響是否顯著，對正交實驗結(jié)果進行了方差分析，結(jié)果見表4。對于給定顯著性水平α=0.01，因素f對于粗糙度具有顯著性影響，而因素v和因素ap對于粗糙度的影響并不顯著，這與極差分析的結(jié)果相一致。ZL109鋁合金中硅含量較多，加工時容易造成刀具磨損，同時其....

圖4 殘余應(yīng)力隨各水平變化趨勢

采用芬蘭Xstress3000應(yīng)力分析儀測試ZL109車削表面的殘余應(yīng)力，靶材為Cr靶，測試參數(shù)為：電壓30kV，電流6.7mA，準(zhǔn)直器直徑2mm，曝光時間5s，衍射晶面311，衍射角139.5°，Ψ角采用0°、±15°、±30°、±45°。測試前先用無應(yīng)力Ni粉校準(zhǔn)，確定準(zhǔn)直....

本文編號：4039205