一、研究背景及意義

據統計，到2008年切削加工占機械加工量的85%以上，因此提高切削加工的效率和質(zhì)量，降低加工成本，是機械制造工業(yè)的重要課題。鑄造高溫合金材料特點(diǎn)：①高硬度;②高強度;③低導熱性;④低塑性和高脆性; ⑤有微觀(guān)的硬質(zhì)點(diǎn)或硬夾雜物。該材料的切削過(guò)程符合金屬切削的一般原理和規律，同時(shí)也有自己的顯著(zhù)特點(diǎn)：(1) 切削力大， 切削溫度高(2) 加工硬化嚴重(3)化學(xué)親合力強， 容易產(chǎn)生粘刀現象(4) 高硬質(zhì)點(diǎn)的摩擦作用(5) 切屑難于處理。如其中的K24材料，機械加工十分困難。對于該種材料的加工突破，對于更深層次的加工研究具有深遠的意義，高溫合金材料推薦系數Km。

鑄造高溫合金圖

二、以往加工方法

對于以往對鑄造高溫合金材料的常規加工方法，我們依靠工人經(jīng)驗積累，使用普通機床進(jìn)行加工，對于刀具方面選用一些鑲片的(YD類(lèi))硬質(zhì)合金，得到一組較適合的切削參數。但這對于主要完成切削任務(wù)的刀具設計、選用、制造和管理要求越來(lái)越高，難度也越來(lái)越大，刀具費用在生產(chǎn)成本的比重也日趨上升，同時(shí)，在加工過(guò)程中切削參數的選擇及優(yōu)化對加工效率和質(zhì)量的影響已是至關(guān)重要。

高溫合金切削時(shí)的特點(diǎn)是材料的高溫強度大，切削時(shí)塑性變形大，切削力大，導熱性差，切削溫度高，加工硬化嚴重，容易粘刀，刀具壽命低。

三、解決方案

通過(guò)以上問(wèn)題的產(chǎn)生及原因分析制定了幾種加工方案，由于其它方法效果并不是很鮮明，如：普通銑加工，通過(guò)改進(jìn)刃具等，這里僅介紹以下兩種成功的加工方案。

3.1數控機床高速加工

數控機床工藝系統剛性好，液壓夾緊工件要比普通機床牢固，刀具的選擇和是數控加工工藝中的重要內容，它不僅影響數控機床的加工效率，而且直接影響加工質(zhì)量現選用，目前市場(chǎng)上大多采用CVD鍍膜的硬質(zhì)合金刀片。為了達到更高的抗磨損性能，可轉位刀片均采用多層鍍膜。有些加工對刀片的要求十分嚴格，刀片既要有鋒利的切削刃，以降低精加工表面的粗糙度，又要有極高的耐磨性，以保證工件的形狀精度。

根據試驗結論，轉速 80m/min;進(jìn)給量 1200mm/min;切削深度 0.1mm?？紤]加工效率，刀具成本等因素，選擇某工具廠(chǎng)的一款SS-ER4-PL型刀具，在此加工參數下進(jìn)行加工，結果優(yōu)化。

3.2電加工方法研究

鑄造高溫合金材料的加工方法――電加工，其中包括電火花機床和線(xiàn)切割機床加工。其加工均是一種自激放電，其特點(diǎn)如下：火花放電的兩個(gè)電極間在放電前具較高的電壓，當兩電極接近時(shí)，其間介質(zhì)被擊穿后，隨即發(fā)生火花放電。伴隨擊穿過(guò)程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低。利用火花放電時(shí)產(chǎn)生的腐蝕現象對材料進(jìn)行尺寸加工的方法，電火花加工因材料的不同而變化并不是很明顯。

電加工應用于鑄造高溫合金材料的特點(diǎn)一、脈沖放電的能量密度高，便于加工用普通的機械加工方法難于加工或無(wú)法加工的特殊材料和復雜形狀的工件。不受材料硬度影響，不受熱處理狀況影響。二、脈沖放電持續時(shí)間極短，放電時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導擴散范圍小，材料受熱影響范圍小。三、加工時(shí)，工具電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀(guān)作用力極小。工具電極材料不需比工件材料硬，因此，工具電極制造容易。四、可以改革工件結構，簡(jiǎn)化加工工藝，提高工件使用壽命，降低工人勞動(dòng)強度。

四、小結與展望

針對鑄造高溫合金材料經(jīng)過(guò)現場(chǎng)實(shí)踐、試驗，對比，發(fā)現常規加工、數控高速加工及電加工幾種方法的優(yōu)點(diǎn)，刀具的切削參數、每齒切削量和軸向進(jìn)給量等多種因素有關(guān)，追求最佳的切削參數，要對所有的因素統一考慮。通過(guò)本次研究，將機床、刀具等多種相關(guān)因素固化，得出了一組可指導現場(chǎng)零件實(shí)際加工的有效參數，目前已經(jīng)在現場(chǎng)按試驗得出的數據模擬使用。隨著(zhù)新材料、新工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)的機械加工在現有的研究基礎上，將向高質(zhì)、高效的方向發(fā)展，向集成化領(lǐng)域進(jìn)軍，考慮切削應將所有的因素考慮到一起，將集成加工時(shí)所有影響加工的因素考慮進(jìn)來(lái)，使的切削參數高度集成化。不久的將來(lái)通過(guò)我們更加倍的努力，機械加工行業(yè)不斷發(fā)展壯大，切削技術(shù)將趕超國際的領(lǐng)先技術(shù)。