新型鈦合金切削加工表面完整性及切削參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、鈦合金雖然應(yīng)用廣泛但它是一種難加工材料,如何提高其切削加工質(zhì)量及加工效率一直是航空航天工業(yè)以及其它行業(yè)制造技術(shù)中迫切需要解決的難題。本文以某廠新近研制的新型鈦合金TC21、TC4為研究對(duì)象,對(duì)其切削加工表面完整性及切削參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行了較為深入的研究,所完成的主要工作及取得的研究成果總結(jié)如下:
　　 1.通過(guò)新型鈦合金車(chē)削實(shí)驗(yàn),分析了切削用量、刀具幾何角度、刀具磨損對(duì)表面粗糙度的影響；總結(jié)了切削用量對(duì)表層金相組織和加工硬化的影響規(guī)律

2、。研究結(jié)果表明,新型鈦合金車(chē)削時(shí)選擇合適的刀具幾何角度、刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)易獲得較低的表面粗糙度;切削用量中進(jìn)給量對(duì)表面粗糙度影響最大,切削速度和切削深度對(duì)粗糙度無(wú)明顯影響；新型鈦合金車(chē)削加工硬化程度及加工硬化層深度較小。
　　 2.通過(guò)新型鈦合金高速銑削實(shí)驗(yàn),分析了切削用量、刀具磨損對(duì)表面粗糙度的的影響規(guī)律,給出了銑削參數(shù)的選擇原則；分析了高速銑削鈦合金的表面形貌；得到了工藝參數(shù)對(duì)加工硬化的影響規(guī)律；獲得了切削用量、刀具磨損對(duì)表面殘

3、余應(yīng)力的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明新型鈦合金高速銑削時(shí)可獲得低殘余應(yīng)力、低表面粗糙度值和較小加工硬化程度的已加工表面。
　　 3.針對(duì)鈦合金高速銑削建立了以最大材料去除率和最小表面粗糙度為目標(biāo)函數(shù),以機(jī)床、刀具、工藝等因素限制為約束條件的切削參數(shù)優(yōu)化模型,依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合了高速銑削切削力、殘余應(yīng)力、表面粗糙度公式。運(yùn)用遺傳算法對(duì)高速銑削鈦合金TC4 B-1切削參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明,采用優(yōu)化參數(shù)切削時(shí),已加工表面粗糙度、進(jìn)