医用钛合金（TC4）高效数控车削机理与工艺研究

【摘要】： 医用钛合金(TC4)是典型的难加工材料,而作为骨科植入物材料时,其加工表面质量要求非常高。研究医用钛合金高效数控车削机理与优化工艺方对提高其数控加工质量与效率及医用钛合金的推广应用具有重要的意义。 本文以医用钛合金(TC4)皮质骨螺钉为对象,分析了医用钛合金TC4的材料特性及切削加工机理,针对医用钛合金切削用量、刀具角度等数控车削参数进行了分析研究；对切削速度、进给量、切削深度、车刀前角、车刀后角、刀尖圆弧半径等六个因素与加工质量、加工效率之间的关系进行了正交切削试验；利用多元非线性回归方法对实验数据进行分析并建立了切削参数优化数学模型；通过遗传算法对加工质量和生产效率两个目标值进行了综合寻优；最后进行了试验验证,得到了可应用于生产的优化工艺参数。 本文研究成果对实现医用钛合金零件的高效精密车削数控加工具有重要的指导意义。