微織構(gòu)球頭銑刀銑削鈦合金刀具壽命優(yōu)化研究.pdf

1、鈦合金作為一種高性能的合金材料，在化工、航空、船舶、醫(yī)療器械等各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在銑削加工鈦合金的中，由于鈦合金材料的導(dǎo)熱系數(shù)低、彈性模量低、高溫下化學(xué)活性大，而且切屑與前刀面的接觸長度極短，切削時產(chǎn)生的熱不易傳出，集中在切削變形區(qū)和切削刃附近的較小范圍內(nèi)，加工時切削刃口處會產(chǎn)生極高的切削溫度，將大大縮短刀具壽命。在硬質(zhì)合金球頭銑刀上制各合理的微坑織構(gòu)，能夠有效改善刀具的切削加工性能，延長刀具壽命。本論文依托于國家自然科學(xué)基金（

2、項目編號:51375126）“刀具介觀幾何特征抗磨損機理及其對鈦合金高速銑削表面完整性影響規(guī)律研究”，研究微織構(gòu)刀具銑削鈦合金的刀具磨損特性，對比分析了不同織構(gòu)參數(shù)球頭銑刀的切削力及刀具磨損特性，采用多目標(biāo)優(yōu)化的方法，對微織構(gòu)刀具高速切削鈦合金的刀具壽命進行優(yōu)化。
　　首先，基于粘結(jié)摩擦理論，分析微織構(gòu)的置入對刀具切削加工性能的影響機理，進行相應(yīng)的銑削試驗，分析微織構(gòu)刀具與無織構(gòu)刀具高速銑削鈦合金過程中切削力隨著切削行程的變化規(guī)律

3、，采用顯微鏡觀測球頭銑刀前、后刀面的磨損隨著切削行程的變化情況，分析微織構(gòu)刀具的能譜，討論微織構(gòu)球頭銑刀切削鈦合金減磨抗磨機理分析。
　　其次，采用有限元仿真軟件Deform-3D建立不同織構(gòu)參數(shù)的球頭銑刀銑削鈦合金的三維仿真模型，完成相應(yīng)的前處理及后處理操作，分析了不同織構(gòu)刀具的切削溫度、刀具磨損情況，研究微織構(gòu)參數(shù)對刀具切削加工性能、刀具磨損情況及刀具磨損機理的影響規(guī)律，采用極差分析，完成對織構(gòu)參數(shù)的初步優(yōu)選。
　　最后