鈦合金Ti-6Al-4V高速切削絕熱剪切特征的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和工業(yè)水平的快速發(fā)展，高速切削加工已成為眾多科研人員研究的焦點(diǎn)之一。鈦合金Ti-6Al-4V(TC4)具有比強(qiáng)度高，高溫?zé)釓?qiáng)性和耐熱性能以及抗腐蝕性好等優(yōu)良性能被廣泛的應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。由于鈦合金Ti-6Al-4V作為典型難加工工程結(jié)構(gòu)材料，它在低速、小切削深度和較大前角的切削條件下會(huì)產(chǎn)生絕熱剪切局域化。因此，研究鈦合金Ti-6Al-4V的高速切削絕熱剪切機(jī)理成為了科研人員研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。
　　本文通過(guò)高速切

2、削鈦合金Ti-6Al-4V實(shí)驗(yàn)分析了切削速度、切削深度和進(jìn)給量對(duì)切削力和已加工表面粗糙度的影響，并應(yīng)用ORIGIN7.5分別擬合了鈦合金車削的切削力、剪切角和切屑變形系數(shù)公式。通過(guò)研究鋸齒形切屑絕熱剪切帶內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)的組織、顯微硬度分布規(guī)律，探討了高速車削鈦合金Ti-6Al-4V絕熱剪切行為的微觀機(jī)理，研究了切削參數(shù)對(duì)鋸齒形切屑鋸齒化程度和齒距的影響以及鋸齒形切屑的表面形貌和刀具上碳元素的擴(kuò)散機(jī)制。利用ABAQUS有限元軟件模擬了高速切削

3、鈦合金Ti-6Al-4V的加工過(guò)程,分析了高速切削鋸齒形切屑形成過(guò)程及機(jī)理、對(duì)比仿真與實(shí)驗(yàn)切削力以及切削速度對(duì)鋸齒形切屑ASB內(nèi)最高溫度的影響和刀具前角對(duì)鋸齒形切屑形成的影響。
　　結(jié)果表明，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和有限元分析所得的切削力、切削溫度以及表面質(zhì)量基本符合高速切削基礎(chǔ)理論。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到鋸齒形切屑的絕熱剪切帶存在兩種形式，分別是組織基本完全細(xì)化的轉(zhuǎn)變帶和組織變化較小的形變帶。仿真所得切屑形狀與實(shí)際加工相似，驗(yàn)證了有限元模型的正確性。