鈦合金高速銑削力試驗與有限元數值分析.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，與試驗數據進行對比分析。
　　 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，本文以ALE、剪切失效、累進損傷失效三種技術，以不同的研究目的，分別應用于有限元切削仿真研究中。
　　 2 通過自適應和累進損傷失效技術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格重劃分技術分別實現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果的極差和非線性回歸經驗公式；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；三維銑削仿真結果與文獻結論基本相符。銑削試驗結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果與實驗數據對