采用数值方法预测激光辅助加工Inconel 718合金的切削力与切削温度研究

摘要： 激光辅助加工（LAM）是一种新型混合工艺，因能提升生产效率（降低能耗）和改善表面质量而被广泛应用于各类难加工材料。该工艺通过激光预热工件至设定温度后实施切削。在众多难切削材料中，镍基高温合金Inconel 718由于高温强度大且导热性差而加工难度极高。本研究采用有限元建模方法，分析了激光辅助加工Inconel 718过程中切削参数对切削力、切削温度及应力的影响。选取三种切削速度（50、75和100米/分钟），通过商用软件Abaqus/CAE预测不同激光加热工况下的切削力、进给力、应力及切削温度。结果表明：随着激光辅助加工中切削速度的提升，切削力和进给力均增大。为验证数值模拟结果，开展了实验分析，发现仿真与实验数据具有良好的一致性。