鈦合金銑削刀具磨損及表面完整性研究.pdf

1、鈦合金是二十一世紀(jì)最有價值的戰(zhàn)略金屬材料,是航空、航天領(lǐng)域發(fā)展必不可少的“脊柱”之一。鈦合金切削過程中刀具磨損嚴(yán)重、加工表面質(zhì)量差、加工效率低等問題已經(jīng)成為制約其發(fā)展的瓶頸。研究鈦合金切削過程中刀具磨損及加工表面質(zhì)量的形成機(jī)理、優(yōu)化合理的鈦合金切削參數(shù)對航空、航天等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義。
　　研究了鈦合金側(cè)銑過程中粗、精加工條件下銑削參數(shù)對刀具磨損壽命的影響規(guī)律,建立了粗、精加工條件下刀具磨損壽命的經(jīng)驗預(yù)報模型。分析了鈦合金側(cè)

2、銑過程中刀具的破損形式和磨損機(jī)理,提出了改善刀具磨損的措施。
　　研究了銑削過程中銑削參數(shù)、冷卻條件、刀具磨損等因素對銑削力和銑削溫度的影響規(guī)律,建立了銑削力和銑削溫度的經(jīng)驗預(yù)報模型。分析了冷卻條件、銑削參數(shù)和刀具磨損對表面層殘余應(yīng)力的大小、性質(zhì)及表面層深度的影響規(guī)律,建立了殘余應(yīng)力的經(jīng)驗預(yù)報模型?；谠囼炛袦y得的銑削力和銑削溫度,探討了表面層殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理。
　　分析了冷卻條件、銑削參數(shù)、刀具磨損對加工表面粗糙度的影響

3、規(guī)律,建立了表面粗糙度的經(jīng)驗預(yù)報模型,從材料性能和銑削過程兩個方面綜合探討了表面粗糙度形成的理論模型。
　　分析了銑削參數(shù)及刀具磨損對表面層金相組織和顯微硬度分布的影響規(guī)律,探討了表面層顯微硬度的產(chǎn)生機(jī)理。試驗結(jié)果表明表面層金相組織會隨著銑削速度的增加而發(fā)生相變。
　　以本文試驗結(jié)果為依據(jù),建立了以銑削參數(shù)為設(shè)計變量,分別以材料去除率、刀具壽命和以材料去除率、表面粗糙度、表面殘余應(yīng)力為目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化模型,通過遺傳算法得