刀具几何参数对钛合金铣削力和表面完整性的影响

发布时间：2019-01-12 11:02

【摘要】：针对TC18钛合金铣削过程,采用正交试验研究了硬质合金刀具几何参数对铣削力和表面完整性的影响,建立了铣削力经验模型,并分析了铣削力对刀具前角、后角和螺旋角的绝对灵敏度和相对灵敏度;采用田口法分析了刀具几何参数对表面粗糙度和表面残余应力的影响。结果表明:大前角、小后角、大螺旋角的条件下铣削力较小,铣削力对刀具螺旋角的变化最敏感,对后角次之,对前角最不敏感;铣削表面均为残余压应力,刀具螺旋角对表面粗糙度的影响显著,刀具后角对表面残余应力的影响显著。
[Abstract]:Aiming at the milling process of TC18 titanium alloy, the effects of geometric parameters of cemented carbide cutting tools on milling force and surface integrity are studied by orthogonal test, and an empirical model of milling force is established. Absolute sensitivity and relative sensitivity of rear angle and spiral angle; The influence of tool geometry parameters on surface roughness and surface residual stress was analyzed by Taguchi method. The results show that the milling force is smaller under the conditions of large front angle, small rear angle and large helical angle, and the milling force is the most sensitive to the change of the helical angle of the cutting tool, followed by the rear angle and the least sensitive to the front angle. The surface of milling is residual compressive stress, the helical angle of cutter has a significant effect on the surface roughness, and the rear angle of the tool has a significant effect on the surface residual stress.
【作者单位】： 西北工业大学;
【基金】：国家科技重大专项(2014ZX04012013)
【分类号】：TG54

【参考文献】

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3 王洪祥;徐涛;杨嘉;;航空钛合金铣削过程有限元数值模拟[J];机械传动;2012年02期

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5 王其琛;明伟伟;安庆龙;陈明;;铣削高强度钛合金TC18的刀具磨损机理[J];上海交通大学学报;2011年01期

6 吴红兵;刘刚;毕运波;董辉跃;;刀具几何参数对钛合金Ti6Al4V切削加工的影响[J];中国机械工程;2008年20期

【共引文献】

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5 王苏东;医用钛合金切削过程有限元仿真与试验研究[D];南京理工大学;2010年

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6 刘战强;艾兴;李甜甜;万熠;;PCBN刀具加工TC4钛合金的切削加工性[J];山东大学学报(工学版);2009年01期

7 沈中;孙暄;刘钢;陈明;;基于平均切削厚度钛合金TC4铣削机理[J];上海交通大学学报;2007年04期

8 全燕鸣;赵婧;何振威;林金萍;乐有树;;切削温度测量信号的获取与处理[J];中国机械工程;2009年05期

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6 罗五四;王林;夏志刚;毛履国;张汉就;;基于Win98的铣削力数据处理软件的设计[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年

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本文编号：2407699