TC4钛合金低频振动钻削切屑形态和钻削力研究

发布时间：2022-01-13 17:59

　　为研究TC4钛合金低频振动钻削过程中切屑形态与钻削参数和振动参数对钻削力（轴向力和扭矩）的影响规律,基于一种自主研制的低频振动刀柄,分别采用单因素法和正交试验法对钛合金进行了低频振动钻削试验,分析了不同钻削条件下的切屑形态和钻削力,建立了轴向力和扭矩的经验公式,并对钻削力的影响因素进行直观分析与方差分析。结果表明:试验系统在低频振动钻削TC4钛合金时,振幅与进给量之比接近临界断屑值0.81时断屑可靠,排屑顺畅;低频振动瞬时钻削力呈现出规律的正弦波形,钻削力动态分量远大于普通钻削,轴向力和扭矩均值可比普通钻削分别降低10%～15%和15%～20%;进给量对钻削力影响最为显著,振幅次之,钻削速度影响最小;建立的振动钻削经验模型误差保持在10%以内,可以较为准确地对该试验系统所选参数范围内的钻削力进行预测。 

【文章来源】：中国机械工程. 2020,31(19)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

实际钻削厚度示意图

图2 实际进给量和切削厚度随a/s的变化因此实际钻孔时,a/s并非越大越好,应根据材料的性能和具体的断屑要求,在保证排屑顺畅的情况下,尽量使a/s接近形成间断切屑的临界值,以便提高钻削过程的稳定性,改善钻头的工作条件,延长钻头寿命。

表1 试验条件Tab.1 Test conditions 工件材料 钛合金(TC4) 钻孔直径d(mm) 6 钻孔深度(mm) 18 刀具 高速钢标准麻花钻(M2) 振动刀柄 频转比1.8,振幅0～0.20 mm五级可调 机床 MCV510立式加工中心 测力仪 Kistler-9271A 信号放大器 Kistler-5006 数据采集仪 WS-5921 润滑条件 干式钻削表2 试验方案设计Tab.2 Test plan design v(m/min) s(mm/r) a(mm) 切屑形态对比试验 10～20 0.05～0.10 0.05～0.20 钻削力单因素试验 10～20 0.05～0.25 0～0.20 正交试验 10,15,20 0.05,0.10,0.15 0.05,0.10,0.15

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3586892