PCBN刀具高速切削钛合金TC4切屑形态研究

发布时间：2025-04-15 03:44

　　 试验设计多组切削用量,采用正交试验方法,对不同切削用量参数下,PCBN刀具切削钛合金TC4的切屑形态进行研究,同时对PCBN刀具车削钛合金TC4进行二维有限元仿真,从理论上对锯齿化切屑形成原因进行分析。试验结果表明,PCBN刀具切削钛合金TC4产生的切屑存在锯齿状切屑、长条形带状切屑和弯曲旋状切屑;切削用量对切屑锯齿化存在较大的影响,表现为较小的切削用量条件下形成锯齿状切屑,随着切削用量参数变大,切屑呈现长条带状和弯曲旋状切屑;试验从周期性断裂理论和切削温度角度对切屑形态进行了分析讨论,并得到当PCBN刀具在高速下切削钛合金TC4材料时,形成的切屑并不均是锯齿状的结论。

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【部分图文】：

图1 试验刀具与刀杆

表1钛合金TC4化学元素含量(%)AlVFeCNHO6.053.950.250.100.040.020.21表2切削用量参数试验组切削速度v(m/min)进给量f(mm/r)背吃刀量ap(mm)11160.080.152116....

图2 切削速度v=116m/min时钛合金切屑形态

如图2所示,显微镜下观察得到的PCBN刀具切削钛合金形成的切屑形态。在图2a试验组1切削用量(v=116m/min,f=0.08mm/r,ap=0.15mm)条件下,钛合金切屑呈现明显的锯齿状,且锯齿状切屑排列较为规整。当切削用量为切削速度v=116m/min,进给量f=0.1m....

图2 切削速度v=116m/min时钛合金切屑形态

图2切削速度v=116m/min时钛合金切屑形态2.2切削速度v=148m/min时钛合金切屑形态

图3 切削速度v=148m/min时钛合金切屑形态

观察切削速度v=148m/min时,PCBN刀具切削钛合金材料切屑形态,如图3所示。当采用试验组4和试验组5进行切削钛合金试验时,切屑均呈现锯齿状。对比图3a和图3b,图3a中的切屑锯齿化较为紧密,锯齿状切屑排列紧凑,同时切屑整体有弯曲情况。而图3b中切屑锯齿状相对较弱,切屑整体....

本文编号：4040018