鈦合金薄壁件高速銑削加工技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、鈦合金因其具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐熱性能好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，但是鈦合金薄壁件由于剛度較低，在高速切削加工中受切削力的作用，易產(chǎn)生變形導(dǎo)致加工精度降低。為此對(duì)鈦合金薄壁件高速銑削加工技術(shù)的研究具有重要意義。本文采用有限元仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)鈦合金Ti6Al4V薄壁件高速銑削加工變形進(jìn)行了研究。
　　首先，基于ABAQUS建立了高速銑削鈦合金三維有限元模型，獲得了應(yīng)力分布云圖、溫度分布云圖以及銑削力曲線;進(jìn)而對(duì)不

2、同銑削參數(shù)下銑削力、銑削溫度的變化規(guī)律進(jìn)行研究，結(jié)果表明:銑削速度對(duì)銑削力的影響很小，對(duì)主銑削力大小影響的主次順序是:軸向切深、每齒進(jìn)給量、徑向切深、銑削速度;對(duì)銑削溫度影響最顯著是銑削速度，其次是每齒進(jìn)給量和徑向切深，軸向切深對(duì)其影響最小。并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有限元模擬的正確性。
　　其次，完成了高速銑削鈦合金Ti6Al4V銑削力正交試驗(yàn)，采用MATLAB對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，得到銑削力（徑向力）經(jīng)驗(yàn)公式，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了回歸

3、預(yù)測(cè)模型的正確性。
　　再次，針對(duì)兩種典型鈦合金薄壁件，在ANSYS中建立了高速銑削加工變形預(yù)測(cè)模型，通過仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，驗(yàn)證了有限元模擬的正確性;在此基礎(chǔ)上對(duì)不同銑削參數(shù)、工件尺寸以及參數(shù)組合下的薄壁件變形情況進(jìn)行仿真模擬，進(jìn)而歸納總結(jié)加工變形規(guī)律，為生產(chǎn)實(shí)踐提供指導(dǎo)。
　　最后，提出了薄壁件加工變形的抑制方案，并提出基于正交試驗(yàn)法實(shí)現(xiàn)對(duì)框類薄壁件航天用高阻尼器底座側(cè)壁精加工過程的參數(shù)優(yōu)化，通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差