钛合金TC4铣削试验研究.doc

钛合金TC4铣削试验研究.doc:..钛合金TC4铳削试验研究钛合金TC4铳削试验研究摘耍:本文通过对TC4钛合金锻件进行单因素铳削实验,得出其切屑形态随着铳削深度ap的增大将市紧密螺旋状逐渐变为松散状的结论。通过铳削率模型,找到了在特定铳削速度和进给速度下,铳削钛合金的最佳深度范围,对于钛合金铳削加工具有生产指导意义。关键词:钛合金;切屑形态;铳削深度;铳削体积;铳削时间;铳削率0引言钛合金具有质量轻、强度高、高温性能好、、船舶和化工等工业部门得到广泛的应用。但由于钛合金导热系数低、摩擦因数大、弹性模量小、化学活性大、切屑与前刀而的接触面积小,使得钛合金切削加工性较差。目前TC4应用比较广泛,是以□相为主的双相合金,0相一般少于30%,其综合性能好,组织稳定,有良好的韧性、塑性和高温变形性能。但是,在高速条件的切削力、切削温度以及刀具磨损机理等方面还有很多现象解释不清,对工件的表而质量的影响方面等问题,针对这些问题国内外学者做过很多研究。Narutaki对钛合金TC4的切削力和切削温度进行研究得到:切削钛合金时刀具磨损并非切削力所致,而切削温度是致使钛合金难以继续切削的主要原因。,N等人在分析和实验的基础上,对涂层硬质合金刀具铳削TC4的效率进行了评价,用有限元的方法对切削时的应力-应变曲线进行分析。,尺寸为290mmX192mmX65mm,其化学成分见表lo表1TC4钛合金的化学成分%1・2试验条件与过程图1铳削实验现场1•主轴2•立铳刀3•实验工件4•(1)不同铳削深度下铳削钛合金所得的切屑形态宏观照片,如图3,从图中可以看出:钛合金切屑较短,并以曲面形状弯曲,外部光滑明亮,内部粗糙暗黑,肉眼可看到切屑表面存在锯齿纹理;不同铳削深度ap所对应的切屑形态也不一致,且随ap值的增加,钛合金切屑基本上呈现由较紧密的螺旋状,逐渐转变为松散的卷曲状的特点。(1)=(2)ap=(3)ap=(2)每刀铳削体积和每刀铳削时间每刀铳削体积,是指立铳刀在每个台阶面所切除的钛合金体积总量,用V表示,单位为mm-3o总长度,用T表示,单位为s,实验结果用秒表测得。(1)钛合金切屑形成过程在金属切削加工吋,切屑卷曲是金属切削过程的一种基本现象,当切屑沿前刀面流动时,切屑底层的流动速度较切屑的其他部分缓慢得多,产生了滞留现象,并发生了二次塑性变形,于是切屑以曲面形状弯曲。图3切屑的形成过程示意图TC4钛合金变形系数s约为1,加工时,经常出现挤裂切屑,可以在(