干冰低温铣削TC4钛合金的试验研究
本文选题:钛合金 + 低温内冷 ; 参考:《南京航空航天大学》2017年硕士论文
【摘要】:钛合金以其比强度高、耐腐蚀、耐热性强等诸多特点,在航空、航天、化工、石油、医疗等多个领域得到广泛的应用。但钛合金因其较差的切削加工性,在切削加工时刀具磨损快,其切削加工效率低,加工成本高。本文以TC4钛合金为研究对象,深入研究干冰低温内冷铣削技术在钛合金粗、精加工中的应用效果。主要研究工作如下:(1)进行干冰低温内冷大进给铣削TC4钛合金的铣削力与铣削温度试验研究,并与传统乳化液切削进行对比,研究铣削用量对铣削力、铣削温度的影响规律。同时研究干冰冷却时铣削速度和每齿进给量对切屑形态的影响,分析干冰冷却对断屑的作用效果。(2)研究干冰低温内冷大进给铣削时铣削速度对刀具耐用度的影响,并与传统乳化液切削作对比。研究干冰冷却时大进给铣刀刃口形状以及刀具材质对刀具耐用度的影响,观察并分析干冰冷却时两种典型的大进给铣刀的刀具宏观、微观磨损特征,探讨干冰低温内冷大进给铣削钛合金时的刀具磨损机理。(3)通过干冰低温内冷侧铣TC4钛合金精加工试验,研究铣削用量、刀具磨损对铣削力的影响规律,以及铣削用量对铣削温度和表面粗糙度的影响规律,并与干切削进行对比分析。将干冰冷却下大进给铣削和侧铣时单位切削面积上的材料去除率进行对比,研究在干冰冷却下两种铣削方式材料去除率的不同。也对干冰冷却和干切削时的刀具耐用度和刀具磨损形貌进行研究。
[Abstract]:Titanium alloys are widely used in many fields, such as aviation, aerospace, chemical industry, petroleum, medical treatment and so on, because of their high specific strength, corrosion resistance and heat resistance. However, because of its poor machinability, titanium alloy has the advantages of fast tool wear, low cutting efficiency and high machining cost. In this paper, TC4 titanium alloy is taken as the research object, the application effect of dry ice low temperature internal cold milling technology in titanium alloy roughing and finishing is studied. The main research work is as follows: (1) the milling force and milling temperature of TC4 titanium alloy with low temperature and large feed of dry ice are studied, and compared with the traditional emulsion cutting, the effect of milling amount on milling force and milling temperature is studied. At the same time, the effects of milling speed and feed rate per tooth on chip shape during dry ice cooling are studied, and the effect of dry ice cooling on chip breakage is analyzed. And compared with the traditional emulsion cutting. This paper studies the influence of cutting edge shape and tool material on tool life when dry ice is cooled, and analyzes the macro and micro wear characteristics of two typical large feed milling cutters during dry ice cooling. The cutting tool wear mechanism of dry ice low temperature internal cooling large feed milling titanium alloy is discussed. Through the finishing experiment of dry ice low temperature internal cold side milling TC4 titanium alloy, the effect of milling amount and tool wear on milling force is studied. The effects of milling parameters on milling temperature and surface roughness are analyzed and compared with dry cutting. The material removal rates per unit cutting area under dry ice cooling are compared with those in large feed milling and side milling, and the difference of material removal rates between the two milling methods under dry ice cooling is studied. The tool life and tool wear morphology of dry ice cooling and dry cutting were also studied.
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG54
【参考文献】
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,本文编号:2004343
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