鈦合金高速銑削力試驗與有限元數(shù)值分析.pdf

1、對鈦合金TC4、TC11的銑削力進行了銑削試驗研究，并進行二維切削與三維銑削有限元仿真，通過仿真得出銑削力、銑削溫度，與試驗數(shù)據(jù)進行對比分析。
　　 1 從切削熱、工件材料模型、切屑分離、摩擦類型四個方面進行切削有限元仿真，其中切屑分離是切削仿真中最重要的技術(shù)，本文以ALE、剪切失效、累進損傷失效三種技術(shù)，以不同的研究目的，分別應(yīng)用于有限元切削仿真研究中。
　　 2 通過自適應(yīng)和累進損傷失效技術(shù)建立了帶狀切屑二維切削有限

2、元模型并進行了分析；以鈦合金鋸齒切屑形成機理為研究目的，利用累進損傷失效和網(wǎng)格重劃分技術(shù)分別實現(xiàn)了二維鋸齒切屑仿真；建立了超聲振動切削鈦合金二維有限元模型并進行了分析。
　　 3 建立了整體硬質(zhì)合金銑刀銑削鈦合金三維銑削有限元模型，對銑削有限元模型、銑削機理、銑削過程進行了分析，進行了銑削速度、每齒進給量、軸向切深三個銑削參數(shù)對銑削力的單因素影響分析。
　　 4 對鈦合金TC4、TC11 進行了三因素三水平正交銑削試驗，

3、并得到了試驗銑削力結(jié)果的極差和非線性回歸經(jīng)驗公式；為了與試驗進行對比，通過減小銑刀直徑、保持切削參數(shù)不變，建立了改進的三維銑削有限元模型并進行了分析。
　　 二維切削仿真結(jié)果表明鈦合金鋸齒切屑的形成機理主要是熱塑性失穩(wěn)導(dǎo)致集中滑移；超聲振動切削能有效的降低切削力和切削溫度；三維銑削仿真結(jié)果與文獻結(jié)論基本相符。銑削試驗結(jié)果表明影響銑削力大小的三因素的重要性順序為：每齒進給量、徑向切深、切削速度；改進的銑削有限元仿真結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)對