難加工材料(TC4)的高速深孔鉆削技術研究.pdf

1、高速切削加工的概念自1931年提出后，經(jīng)過長期的探索、研究和發(fā)展，才在近期被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)。目前高速切削在普通鋼材、鑄鐵和鋁合金的加工中應用較多，加工方式多為普通車削和銑削，并且主要應用于精加工工序。對于高速切削的研究在一定程度上仍是混亂的，包括如何定義高速切削，高速切削在難加工材料加工中的應用、在其他加工方式和工序中的應用等尚不成熟。因此，本文對難加工材料鈦合金深孔高速鉆削技術進行研究，從一個新的應用領域去驗證、完善高速切削的理論

2、，提高深孔鉆削生產(chǎn)率及孔加工質量。
　　本文首先從高速切削關鍵技術之高速切削刀具入手，在分析鈦合金TC4深孔鉆削加工機理的基礎上，深入研究了普通深孔鉆頭的結構以及幾何參數(shù)，對普通錯齒深孔鉆刀齒的切削方式、分屑機理等進行分析；對鉆頭進行了整體的受力分析，建立鉆頭受力的力學模型；提出了減小導向塊摩擦力來提高切削速度的觀點，通過試驗的方法，得到切削鈦合金材料鉆頭齒寬與切削力的函數(shù)關系式，對高速錯齒深孔鉆頭齒寬和位置進行了重新設計，通過對

3、切削齒材料、切削齒幾何角度等的選擇，完成了內排屑錯齒高速深孔鉆的設計，新的設計方法為高速深孔鉆頭的設計提供了理論依據(jù)。
　　以難加工材料鈦合金（TC4）為高速深孔鉆削試驗材料，進行普通鉆頭和優(yōu)化鉆頭的對比試驗，主要測試參數(shù)是：鉆削扭矩、鉆削溫度和刀具耐用度。在對試驗數(shù)據(jù)處理分析后，得到以下結論：優(yōu)化鉆頭在深孔鉆削過程中承受的鉆削扭矩、切削溫度都明顯低于普通鉆頭；兩種鉆頭在相同的鉆削條件下鉆削相同的時間，優(yōu)化鉆頭切削齒的后刀面磨損量

4、明顯低于普通鉆頭，切削齒后刀面的磨損帶相比于普通鉆頭均勻。在相同的加工條件下，優(yōu)化鉆頭具有更高的刀具耐用度，在切削過程中鉆頭整體受力更穩(wěn)定。在優(yōu)化鉆頭高速鉆削試驗中，對Ф38mm鈦合金進行深孔鉆削加工，當主軸轉速高于630r/min，即切削速度高于75.17m/min時，即進入鈦合金高速深孔鉆削的過度區(qū)，當轉速高于1000r/min時，切削速度為119.32m/min時，即是Ф38mm鈦合金高速深孔鉆削的高速區(qū)。由于受到實驗條件的限制，