航空用鈦合金切削力的試驗(yàn)研究與仿真.pdf

1、鈦合金以其優(yōu)良的綜合性能在航空工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，以其制造的零件多為薄壁件，此類(lèi)零件的形狀精度對(duì)切削力十分敏感，因此深入研究鈦合金切削過(guò)程中切削力的特點(diǎn)具有重要意義。
　　本文采用試驗(yàn)研究和有限元仿真相結(jié)合的方式研究了加工鈦合金的切削力。建立了基于生產(chǎn)實(shí)際的非自由切削三維幾何模型，并將刀尖圓弧半徑和已加工表面工件回彈納入模型中。實(shí)驗(yàn)中結(jié)合高速切削、微量潤(rùn)滑等技術(shù)，研究了切削三要素、刀具磨損、刀具材料以及潤(rùn)滑條件對(duì)鈦合金切削力的影

2、響，并通過(guò)正交試驗(yàn)和回歸分析擬合了TC4鈦合金三向切削力的經(jīng)驗(yàn)公式。建立了TC4鈦合金的材料模型、摩擦模型，確定了切屑分離準(zhǔn)則、斷裂準(zhǔn)則，通過(guò)三維仿真，分析了高速切削時(shí)的切削力變化規(guī)律以及切削溫度對(duì)切削力的影響，通過(guò)二維仿真，分析了刀具角度和鋸齒狀切屑對(duì)切削力的影響。
　　研究結(jié)果表明，刀尖圓弧半徑對(duì)于進(jìn)給力和背向力有重要影響；刀具磨損嚴(yán)重影響切削力，可以通過(guò)切削力的變化監(jiān)測(cè)刀具磨損程度；微量潤(rùn)滑可以有效降低切削力；鋸齒狀切屑的形