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《南京航空航天大学》 2010年
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新型钛合金切削加工表面完整性及切削参数优化研究

杨波  
【摘要】: 钛合金虽然应用广泛但它是一种难加工材料,如何提高其切削加工质量及加工效率一直是航空航天工业以及其它行业制造技术中迫切需要解决的难题。本文以某厂新近研制的新型钛合金TC21、TC4为研究对象,对其切削加工表面完整性及切削参数优化进行了较为深入的研究,所完成的主要工作及取得的研究成果总结如下: 1.通过新型钛合金车削实验,分析了切削用量、刀具几何角度、刀具磨损对表面粗糙度的影响;总结了切削用量对表层金相组织和加工硬化的影响规律。研究结果表明,新型钛合金车削时选择合适的刀具几何角度、刀具磨钝标准易获得较低的表面粗糙度;切削用量中进给量对表面粗糙度影响最大,切削速度和切削深度对粗糙度无明显影响;新型钛合金车削加工硬化程度及加工硬化层深度较小。 2.通过新型钛合金高速铣削实验,分析了切削用量、刀具磨损对表面粗糙度的的影响规律,给出了铣削参数的选择原则;分析了高速铣削钛合金的表面形貌;得到了工艺参数对加工硬化的影响规律;获得了切削用量、刀具磨损对表面残余应力的影响规律。研究结果表明新型钛合金高速铣削时可获得低残余应力、低表面粗糙度值和较小加工硬化程度的已加工表面。 3.针对钛合金高速铣削建立了以最大材料去除率和最小表面粗糙度为目标函数,以机床、刀具、工艺等因素限制为约束条件的切削参数优化模型,依据实验数据拟合了高速铣削切削力、残余应力、表面粗糙度公式。运用遗传算法对高速铣削钛合金TC4 B-1切削参数进行了优化。实验验证结果表明,采用优化参数切削时,已加工表面粗糙度、进给方向分力及切宽方向分力实验值与理论值吻合较好,加工效率显著提高。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG506

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【引证文献】
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