钛合金刀具快速筛选及拐角加工优化

admin · 发表于 2022-8-28 10:55:02

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随着航空航天技术的发展，越来越多的钛合金结构件被采用。随之而来的是刀具磨损严重和加工效率低等题目，这些已经成为航空航天制造领域突出的难题。为了从根本上解决难加工结构件加工过程中存在的题目，必须对难加工材料铣削技术进行研究，从而为提高钛合金结构件加工效率和加工质量提供理论上的支持。本文主要在刀具优选，切削参数选择和拐角加工优化等方面展开研究。（1）从295条铣削刀具磨损曲线中提取了刀具耐用度、磨钝标准、初期磨损值、初期磨损铣削长度等特征参数，计算了初期磨损率K0、总磨损率K1以及二者比值K。对K0、K1、K进行了统计分析，得出随机变量K0、K1分别服从对数正态分布，K服从平移的指数分布，K0和K1相互不独立，进而得出铣刀“初期磨损快，刀具耐用度短”的统计规律，在此基础上，进一步提出了铣刀快速筛选方法。新方法比传统试验方法极大的节省了试验材料，缩短了试验周期，使得在大范围内优选刀具材料成为可能。（2）基于以上优选方法，通过切削试验完整地进行钛合金TC4铣削刀具的优选。从试验上证明了本文提出的新的铣刀优选原则的有效性和可靠性，并且证明了N值取2即可进行有效的快速筛选。将筛选出来的刀具材料作为铣削磨损试验和铣削力试验的刀具材料，进行完整的磨损和切削力试验，得到了刀具所对应的较合适的切削效率参数，并得到刀具的切削力模型。（3）对拐角加工进行运动分析，以瞬时切削宽度作为研究对象，分析出拐角加工过程中的任意位置的切削宽度。在获得稳定切削力的前提下，对拐角加工的每齿进给量进行了优化。利用优化结果，对米字筋原有加工工艺进行改善，使加工时间由14.74min缩短到6.10min。

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