鈦合金螺旋銑孔有限元分析與試驗研究.pdf

1、為了提高裝甲車快速反應(yīng)能力和自主作戰(zhàn)能力，輕量化成為裝甲車發(fā)展的趨勢。因為鈦合金材料的密度小、強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)以及它在航空航天的成功應(yīng)用，將鈦合金材料應(yīng)用到裝甲車上。鈦合金屬于難加工材料，特別是孔的加工更為困難，裝甲車上的零件有許多的孔需要加工，而鈦合金零件的孔加工還采用鉆孔加工方式，鉆孔加工因為軸向力大、表面加工質(zhì)量差和加工成本高等原因，已經(jīng)不適合與鈦合金零件的孔加工之中。本文主要圍繞最新的鈦合金螺旋銑孔加工技術(shù)研究。

2、>　　在機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)滿足要求后，決定切削加工效率加工質(zhì)量和加工質(zhì)量的主要因素是刀具（材料和結(jié)構(gòu)）和切削參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)刀速度、軸向切削深度）。本文針對鈦合金螺旋銑孔加工過程，采用理論分析、仿真和試驗方法研究了刀具結(jié)構(gòu)、切削參數(shù)對切削過程的物理現(xiàn)象（切屑變形、切削力、切削溫度）和表面粗糙度的影響規(guī)律，完成了刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計和切削參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，為生產(chǎn)中的實際應(yīng)用提供了依據(jù)。
　　根據(jù)鈦合金的加工特性與螺旋銑孔運(yùn)動特性設(shè)計刀具。

3、對螺旋銑孔加工過程進(jìn)行了有限元仿真研究。采用二維仿真模型得到刀具前角對切屑變形、切削溫度和切削力的影響，采用三維仿真模型得到刀具螺旋角對切削溫度、切削力的影響以及切削參數(shù)對切削力的影響，在此過程中首次通過有限元仿真得到整個公轉(zhuǎn)周期的螺旋銑孔切削力曲線特性圖。
　　采用試驗方法對有限元仿真結(jié)果進(jìn)行了驗證，證明仿真結(jié)果是有效的。針對切削參數(shù)與切削力之間的關(guān)系，采用正交試驗、多元線性回歸建立了切削參數(shù)與切削力之間的經(jīng)驗公式。針對切削溫度