高效銑削鈦合金用大進(jìn)給PCD刀具設(shè)計及工藝優(yōu)化.pdf

1、由于鈦合金具有高延展性和耐腐蝕性等優(yōu)良的綜合性能，所以它被廣泛的應(yīng)用到航空、航天、化工、電力等領(lǐng)域。隨著鈦合金使用的范圍變廣和需求量增加，鈦合金難加工的問題也隨之展現(xiàn)出來。當(dāng)下對于鈦合金的加工仍以硬質(zhì)合金刀具為主。隨著刀具行業(yè)的不斷發(fā)展，PCD刀具因?yàn)槠渚哂懈哂捕?、耐磨性好、摩擦系?shù)低等優(yōu)良特性而被廣泛的應(yīng)用到鈦合金的加工中，這不僅可以提高切削效率，而且PCD刀具的壽命也遠(yuǎn)高于硬質(zhì)合金刀具。由于只有合理的切削參數(shù)和刀具幾何角度才能將PC

2、D刀具的優(yōu)勢最大化，因此本文針對大進(jìn)給PCD刀具進(jìn)行其幾何角度設(shè)計，最終根據(jù)研究分析以及優(yōu)化方法得出優(yōu)化結(jié)果。本文的主要研究內(nèi)容包括:
　　1)對大進(jìn)給PCD刀具進(jìn)行設(shè)計，對PCD刀具刀尖圓弧半徑進(jìn)行有限元仿真研究。針對大進(jìn)給PCD刀具進(jìn)行幾何角度選取，對PCD刀具刀尖圓弧半徑建立有限元模型，通過有限元仿真的方法，分析刀尖圓弧半徑對切削力和切削溫度的影響。
　　2)通過正交試驗(yàn)對大進(jìn)給PCD刀具的幾何角度進(jìn)行優(yōu)選，并對大進(jìn)給

3、和高速銑削進(jìn)行切削過程的對比研究。利用極差分析和方差分析的方法進(jìn)行大進(jìn)給PCD刀具幾何角度的優(yōu)選，分別進(jìn)行大進(jìn)給單因素試驗(yàn)和高速單因素試驗(yàn)研究，對比分析大進(jìn)給和高切削速度對切削力和表面粗糙度的影響，通過試驗(yàn)結(jié)果對比分析其金屬去除率的大小。
　　3)進(jìn)行了大進(jìn)給PCD刀具壽命以及磨損實(shí)驗(yàn)，建立刀具壽命預(yù)測模型，揭示刀具磨損、破損機(jī)理。通過PCD刀具壽命試驗(yàn)分析幾何角度對刀具壽命的影響，利用灰色系統(tǒng)理論建立刀具壽命預(yù)測模型，并對壽命進(jìn)