鈦合金薄壁件銑削工藝優(yōu)化的研究.pdf

1、鈦合金整體結(jié)構(gòu)件因其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐高溫等優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。鈦合金整體結(jié)構(gòu)件多為薄壁結(jié)構(gòu)，是整體毛坯件經(jīng)切削去除大量的多余材料制成，加工精度要求高。目前，鈦合金整體結(jié)構(gòu)件加工中存在切削效率較低和加工精度難以保障的問題。
　　本文通過模擬仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方式，研究了快進(jìn)刀層銑、插銑、插鉆三種工藝進(jìn)行鈦合金薄壁槽腔開腔的切削效率。通過試驗(yàn)分析了單側(cè)單向和雙側(cè)交替兩種走刀方式對(duì)薄壁筋板加工精度的影響。理論分析表明三

2、種工藝均可進(jìn)行鈦合金薄壁槽腔開腔，且具有較高的切削效率。通過UGNX對(duì)這三種工藝切削效率的仿真可知：在切削速度、切削寬度、進(jìn)給量三者中進(jìn)給量對(duì)切削效率的影響最為顯著；加工寬而深的槽腔時(shí)，插銑和插鉆具有較高的切削效率。通過薄壁開口槽開腔試驗(yàn)可知：⑴采用插銑和快進(jìn)刀層銑的工藝進(jìn)行薄壁開口槽開腔，具有較高的切削效率且可提供后續(xù)精加工所需精度；⑵層銑刀具磨損主要為主后刀面的微小崩刃，插銑的刀具磨損主要為副后刀面的少量崩刃；⑶機(jī)床具有足夠功率和動(dòng)

3、態(tài)剛度才可采用插鉆工藝，否則機(jī)床將產(chǎn)生嚴(yán)重的振動(dòng)、刀片產(chǎn)生大面積的崩刃。通過精加工薄壁筋板的試驗(yàn)可知：與單側(cè)單向走刀相比雙側(cè)交替環(huán)繞走刀方式可取得更好的加工精度。通過對(duì)三種加工工藝的理論分析、仿真模擬和切削試驗(yàn)得出鈦合金薄壁件加工工藝的選擇原則：淺槽腔開腔時(shí)，快進(jìn)刀層銑工藝具有較高的切削效率；寬而深的槽腔開腔時(shí)，插銑具有較高切削效率；精加工高厚比大的薄壁筋板，雙側(cè)交替環(huán)繞的走刀可取的較高加工精度；精加工高厚比小的薄壁筋板，既可采取雙側(cè)交