TC4钛合金正交车铣加工切削参数优化研究

发布时间：2022-08-13 13:38

　　钛合金是一种强度高、抗腐蚀性好、耐热的优质合金,在航天、军工、汽车行业等领域中应用广泛。钛合金硬度高、弹性模量小、导热能力差,采用一般的车削加工会有连续切屑产生,刀具的磨损比较严重,大大降低其加工效率。正交车铣的原理是通过铣刀和工件的同时旋转对工件进行切削加工,是一种高效先进的加工技术,正交车铣不但可以降低切削温度,还能延长刀具的使用寿命,采用正交车铣的方法加工钛合金类加工困难的材料具有明显的优势。本文采用正交车铣方法加工TC4钛合金,在加工TC4钛合金的过程中,分别研究了正交车铣参数对切削力、刀具使用寿命和TC4钛合金表面粗糙度的影响,具体内容如下:（1）通过单因素实验设计研究了正交车铣参数对切削力的影响。通过改变轴向进给量、切削深度、铣刀转速和工件转速研究了这些正交车铣参数对端面刃最大切削力、圆周刃最大切削力、平均切削力和平均切削功率的影响,结果表明:端面刃最大切削力、圆周刃最大切削力、平均切削力和平均切削功率都随着轴向进给量的增大而增大;端面刃最大切削力、平均切削力和平均切削功率随切削深度的增大而减小;端面刃最大切削力、圆周刃切削力以及平均切削力都随铣刀转速增大而减小,切削功率反... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 钛合金的特性及研究现状
        1.2.1 TC4钛合金的材料切削加工特点
        1.2.2 TC4钛合金加工国内外研究现状
    1.3 正交车铣的发展及应用
    1.4 本文主要研究内容及组织结构
第2章 实验条件与方案
    2.1 工件材料
    2.2 实验设备及测量设备
        2.2.1 实验设备
        2.2.2 测量设备
    2.3 实验参数
        2.3.1 切削力分析参数
        2.3.2 刀具磨损实验参数
        2.3.3 切削参数对零部件表面粗糙度影响试验参数
    2.4 实验方案设计
        2.4.1 切削力分析实验方案
        2.4.2 刀具磨损实验方案设计
        2.4.3 不同的切削参数对零部件表面精度的影响试验
    2.5 本章小结
第3章 正交车铣参数对切削力的影响
    3.1 切削力计算模型
    3.2 切削力计算分析
        3.2.1 轴向进给量与切削力的关系
        3.2.2 切削深度与切削力的关系
        3.2.3 铣刀转速与切削力的关系
        3.2.4 工件的转速与切削力的关系
    3.3 本章小结
第4章 正交车铣参数对刀具使用寿命的影响
    4.1 刀具磨损形态分析
        4.1.1 前刀面磨损
        4.1.2 后刀面磨损
    4.2 刀具使用寿命实验分析
        4.2.1 切削速度对刀具使用寿命的影响
        4.2.2 进给量对刀具使用寿命的影响
        4.2.3 切削深度对刀具使用寿命的影响
    4.3 切屑形态分析
    4.4 本章小结
第5章 正交车铣参数对TC4钛合金表面粗糙度的影响
    5.1 影响表面粗糙度的因素
    5.2 表面粗糙度试验分析
        5.2.1 表面粗糙度经验公式
        5.2.2 回归方程的F检验
        5.2.3 表面粗糙度试验结果的极差分析
    5.4 表面粗糙度的实验结果分析
        5.4.1 铣刀转速与零部件表面粗糙度的关系
        5.4.2 工件转速与表面粗糙度的关系
        5.4.3 轴向进给量与零部件表面粗糙度的关系
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3677136