摘要
镍基高温合金具有良好的耐热性、抗氧化性、耐疲劳性、耐腐蚀性以及优异的加工性能，而被广泛应用于航空航天领域。通过对航空发动机的故障进行分析，发现航空发动机的主要失效形式是疲劳损坏。而疲劳损坏主要发生在零件表面或者接近表面的地方，因此需要对镍基高温合金加工过程中的表面完整性进行系统的研究。目前对表面完整性的研究内容主要集中在切削参数对表面粗糙度、残余应力与加工硬化三方面的影响规律与作用机理，缺乏对表面纹理和加工硬化预测模型的研究，并且大多对表面粗糙度、残余应力与加工硬化三部分内容的研究均是独立的展开，很少将三者关联起来进行分析。针对表面完整性的研究现状，本文进行了镍基高温合金GH4169的端铣试验,对GH4169端铣加工的表面完整性展开系统的研究。具体的研究内容如下： 使用3D表面形貌仪对端铣加工表面进行分析，探究表面粗糙度的变化规律，并针对零件的装配质量问题对加工表面的表面纹理与最大纹理高度进行分析。 使用ABAQUS有限元仿真软件模拟GH4169的端铣加工过程，进行端铣试验对仿真结果进行验证，分析仿真结果与试验结果产生差异的原因，并探究残余应力的变化规律。 基于应力—应变—硬度关系理论建立GH4169加工硬化的理论预测模型，进行端铣试验对预测模型的准确率进行验证，并使用预测模型对切削参数对加工硬化的影响规律与作用机理进行探究。 对表面完整性表征模型进行定义，进行正交试验探究各切削参数对表面完整性各表征参数的影响程度与表征参数之间的相互作用规律，并建立GH4169端铣试验的表面完整性表征模型。
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