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高效铣削钛合金用大进给PCD刀具设计及工艺优化

作者：admin发布时间：2020-05-15 16:01

由于钛合金具有高延展性和耐腐蚀性等优良的综合性能,所以它被广泛的应用到航空、航天、化工、电力等领域。随着钛合金使用的范围变广和需求量增加,钛合金难加工的问题也随之展现出来。当下对于钛合金的加工仍以硬质合金刀具为主。随着刀具行业的不断发展,PCD刀具因为其具有高硬度、耐磨性好、摩擦系数低等优良特性而被广泛的应用到钛合金的加工中,这不仅可以提高切削效率,而且PCD刀具的寿命也远高于硬质合金刀具。由于只有合理的切削参数和刀具几何角度才能将PCD刀具的优势最大化,因此本文针对大进给PCD刀具进行其几何角度设计,最终根据研究分析以及优化方法得出优化结果。本文的主要研究内容包括: 1)对大进给PCD刀具进行设计,对PCD刀具刀尖圆弧半径进行有限元仿真研究。针对大进给PCD刀具进行几何角度选取,对PCD刀具刀尖圆弧半径建立有限元模型,通过有限元仿真的方法,分析刀尖圆弧半径对切削力和切削温度的影响。 2)通过正交试验对大进给PCD刀具的几何角度进行优选,并对大进给和高速铣削进行切削过程的对比研究。利用极差分析和方差分析的方法进行大进给PCD刀具几何角度的优选,分别进行大进给单因素试验和高速单因素试验研究,对比分析大进给和高切削速度对切削力和表面粗糙度的影响,通过试验结果对比分析其金属去除率的大小。