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為研究對象,對其切削加工表面完整性及切削參數(shù)優(yōu)化進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.通過新型鈦合金車削實驗,分析了切削用量、刀具幾何角度、刀具磨損對表面粗糙度的影響；總結(jié)了切削用量對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,新型鈦合金車削時選擇合適的刀具幾何角度、刀具磨鈍標(biāo)準易獲得較低的表面粗糙度;切削用量中進給量對表面粗糙度影響最大,切削速度和切削深度對粗糙度無明顯影響；新型鈦合金車削加工硬化程度及加工硬化層深度較小。
　　 2.通過新型鈦合金高速銑削實驗,分析了切削用量、刀具磨損對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)對加工硬化的影響規(guī)律；獲得了切削用量、刀具磨損對表面殘

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)實驗數(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。運用遺傳算法對高速銑削鈦合金TC4 B-1切削參數(shù)進行了優(yōu)化。實驗驗證結(jié)果表明,采用優(yōu)化參數(shù)切削時,已加工表面粗糙度、進