鈦合金弱剛性結構件銑削加工穩(wěn)定性研究.pdf

1、顫振是銑削加工過程中不容忽視的現(xiàn)象，一旦切削加工系統(tǒng)發(fā)生顫振，銑削力將發(fā)生劇烈變化，影響加工質量，損壞刀具和機床主軸。傳統(tǒng)切削穩(wěn)定預測模型在線性范圍內可應用于車削和大徑向的銑削加工中。對于小徑向切寬銑削，傳統(tǒng)模型的預測精度降低或者出現(xiàn)致命性錯誤。本文以某鈦合金零件的工藝設計與優(yōu)化為目標，探索了小徑向切寬銑削的穩(wěn)定預測模型，及其在生產中的應用。圍繞零件的加工穩(wěn)定性預測，本文主要工作如下：
　　 1.對目標零件的機械加工工藝特點進

2、行了分析，并通過有限元方法求得了零件基本模態(tài)信息以及零件受銑削力作用時的變形趨勢。分析了弱剛度件的加工難點，以及弱剛度零件的一般加工方法及其特點。
　　 2.以切削力系數(shù)模型為基礎進行了銑削力建模。結合零件材料鈦合金ZTC4的切削加工性試驗得到了銑削力系數(shù)，為之后的加工穩(wěn)定域仿真提供基礎數(shù)據(jù)。同時，通過試驗得到了大量切削力，切削溫度和粗糙度數(shù)據(jù)，分析了基本切削參數(shù)對鈦合金銑削加工的影響，為進一步的零件加工工藝及優(yōu)化提供參考。<

3、br>　　 3.在當前顫振機理和穩(wěn)定性預測研究模型的基礎上，對銑削過程進行了動力學建模。以通用銑削穩(wěn)定預測模型為基礎，求解銑削穩(wěn)定域并繪制穩(wěn)定葉瓣圖，分析了各因素對銑削穩(wěn)定性的影響。建立了小徑向切寬下的穩(wěn)定預測模型。
　　 4.通過工藝試驗及目標零件加工試驗，最終加工表面質量和形位公差可以達到生產要求，從而對模型的有效性進行了驗證。
　　 本文對鈦合金ZTC4切削加工性，弱剛性零件加工特點及其顫振機理，從理論和試驗