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机械加工中,攻丝是最困难的工序之一。这是因为丝锥完全包围在工件材料中进行攻丝,丝锥沿着螺纹与工件的接触面大,随着轴向力的增加会有很大的摩擦,并且切削时产生的大量切削热不易及时散出以及排屑困难等都会加快丝锥磨损,降低攻丝效率。如何降低丝锥磨损,提高生产效率是现在亟需解决的问题。对高速钢刀具进行深冷处理可以提高其机械性能的观点,已经在机械行业得到了广泛的认可。目前,深冷处理对高速钢丝锥的影响研究较少,尤其是深冷处理对高速钢丝锥磨损影响的研究。本文以W6Mo5Cr4V2(W6)高速钢丝锥为研究对象,以降低高速钢丝锥后刀面最大磨损量VB为优化目标,以二阶响应曲面模型为试验设计模型,建立试验方案,进行高速钢丝锥深冷处理试验和切削试验,通过工具显微镜测量丝锥后刀面最大磨损量VB,并采用单因素法、响应曲面和等高线优化等方法,对影响丝锥后刀面磨损的深冷处理参数和切削参数进行分析和优化,以达到优化深冷处理工艺和加工方案,提高丝锥耐磨性、延长丝锥寿命的目的。论文的主要研究内容有:(1)对比各种试验设计方法的适用范围及优劣,根据本试验特点选择响应曲面法进行试验设计。以深冷温度、保温时间、主轴转速三因素为因子,以丝锥后刀面最大磨损量VB为响应,建立响应曲面二阶多项式方程和试验安排表。(2)进行深冷处理试验,测量各组丝锥的硬度和红硬性,对比深冷前后丝锥硬度和红硬性的变化及不同深冷处理工艺对丝锥硬度和红硬性的影响。(3)进行切削试验,测量一定攻丝长度后,丝锥后刀面最大磨损量VB,将未深冷丝锥进行对比试验,比较深冷前后切削速度和丝锥磨损量的变化。采用单因素法分析三个因素对丝锥后刀面磨损的影响,并分析丝锥硬度和红硬性的变化对丝锥磨损的影响。(4)采用二项式拟合丝锥后刀面磨损模型方程,对方程进行方差分析和显著性检验,验证模型的有效性;对各因素的线性效应、交叉效应和二次效应进行分析,并绘制因素三维关系的响应面图和等高线图,分析各因素之间的交互作用对丝锥后刀面磨损的影响,确定各个因素的最佳水平范围。本课题的研究受到国家自然科学基金“面向多质量特性一体化控制高速钢丝锥制造理论与工艺研究”的资助,项目编号为:51275333。