高温合金是一种以铁、链条、钻头为基础的金属材料，能在600吨的高温下抗氧化或耐腐蚀，并能在一定应力下长期工作。因其合金化程度高，在英美等国被称为超级合金。其主要特点是含有较多的高熔点、高激活能的合金元素，具有优异的热强度。GH3039是我国于1958年为配合航空发动机生产而开发的一种新型固溶强化链状高温合金。它通常用作燃烧室中的火焰管材料。GH3039综合性能优异，但切削加工性差，主要表现在切削力大、加工硬化现象明显、刀具磨损快等方面。目前，国内外学者对GH 4169 (Ineel 718)、K24等高温合金材料的切削性能、切削温度、切屑形成等进行了深入的研究。但是，目前还缺乏对切割GH3039的系统研究。

GH3039高温合金及常用刀具性能

GH3039是一种多元合金，其主要化学成分如表1所示。GH3039高温合金切削性能差。为了保证表面加工质量，降低加工成本，需要对其切削过程进行分析和研究。

硬质合金刀具具有良好的韧性和导热性，已广泛应用于切削高温合金。切削高温合金材料时，这种材料刀具的切削速度范围一般为10 -30m/min。当切割速度超过30m/min时，切割区域温度会升高，容易导致材料软化，刀片变形，使刀具失效。

测试项目

切削试验条件如表2所示。在研究GH3039高温合金的切削性能时，应选择高于常规值的切削参数。图1显示了切削力数据采集设备。领切法顺磁性，切铁试验过程如图2所示。4因素4水平正交切削试验方案及测量结果见表3。

建立切削力的经验公式

影响切削力的因素有切削速度*，每齿进给量:，轴向切削深度，径向切削宽度q，切削力的经验公式可表示为f = k，a；，经济人才B =北京；要记住(1)

其中k，k，k，k代表校正系数。通过多元线性回归分析，建立了GH3039材料切削力的经验公式。利用多元线性回归方法进行拟合，得出切削力的指数公式如下

Bi = 418。5044 AP-W，A (2)

f，= 314。4126 AP 0 w4 AE * ' 6781(3)

f，=38。7347^-'-4,850/ 5431 (4)

P = 455.0928a (5)

根据上述公式，在用立铣刀切削GH3039高温合金的过程中，沿*方向的切削力对切削力的影响最大，其次是Y方向和Z方向。根据切削力经验公式(5)可知，在高温合金大径向锐切削过程中，轴向切削深度ap对切削力的影响最大(指数为o. 7855)。从图3可以看出，当每个齿进给时当切割速度* =40m/min，径向切割宽度a =0。04mm和3。2mm，切削力随着切削深度的增加而逐渐增大，切削力有明显的上升趋势。

径向切削宽度%对切削力有第二个影响(指数为0。7544).从图4可以看出，当轴向切削深度ap=0。25mm，每齿进给量9 =0.04mm，切削速度* =40m/min，切削力随着径向切削深度的增加而逐渐增加，但增加幅度平缓。

每齿进给量对切铁力的影响略小于前两者(指数为0。5911).从图5可以看出，当轴向切削深度ap =0。25mm，径向切割宽度% = 3。2mm，切削速度ve = 40m/min时，切削力随着每齿进给量的增加而减小。

切削速度对切削力的影响与上述三个参数相反(指数为-0。2086).从图6可以看出，当轴向切削深度ap = 0。25mm，径向切割宽度ae =3。2mm，每齿的进给率为9 = 0。04mm，切削力会随着主轴转速的提高而变化。

本文测量了高温合金在大径比切削过程中的切削力，并利用最小二乘法建立了切削力的经验模型。公式表明，轴向切削深度对切削力的影响最大，其次是径向切削宽度和每齿进给量。随着切削速度的增加，切削力减小，但影响程度较小。因此，在实际切削高温合金GH3039时，粗加工时应采用较大的径向切削宽度。