无涂层硬质合金刀具车削钛合金Ti-6Al-4V实验研究

钛合金是航空航天工业中应用广泛的一种难加工材料。本文研究了无涂层硬质合金刀具干切削钛合金Ti-6Al-4V时切削力、表面粗糙度的变化规律，得到了切削深度、进给量、切削速度对切削力和表面粗糙度的影响规律。对切削力实验结果进行了回归分析得到了切削力的指数公式，并运用校正R^2拟合判定系数、累积概率图和残差图对回归模型进行了检验，检验结果表明：切削力的3个回归方程较好的拟合了实验所测的数据，钛合金切削过程中切削力近似满足指数关系。     

基于Abaqus/explicit的钛合金高速切削切削力模拟研究

针对高速切削钛合金时切削力的问题,利用有限元分析软件Abaqus的Johnson Cook材料模型及Johnson Cook断裂准则,对钛合金高速切削切削力进行了仿真研究,分析钛合金高速切削加工过程中各切削参数（包括进给量、切削深度和切削速度）对切削力的影响.结果表明,切削力、进给力、单位面积切削力和单位面积进给力都随速度的增大而减小;但随着进给速度的增大,切削力和进给力都增大,而单位面积的切削力和进给力都减小.     

基于AdvantEdge FEM的Ti6242钛合金切削力仿真与试验研究

研究切削用量对车削Ti6242钛合金的切削力的影响。首先进行Ti6242钛合金的车削仿真,然后建立车削Ti6242钛合金主切削力的二次响应面回归数学模型并进行试验验证。结果表明,车削Ti6242钛合金的主切削力随着切削速度的增加缓慢降低,随着进给量和切削深度的增加显著上升。     

钛合金铣削功率预测技术研究

针对现有钛合金铣削功率公式计算误差大,相关数据较少,经验公式系数识别不准确等问题,基于解析几何的方法得到切向切削力与测力仪测量值之间的数学关系,研究了切向切削力与切削力系数的关系,提出了一种方便、可行的识别钛合金功率预测模型系数的方法,考虑了刀具前角和切削速度对切削力系数的影响,修正了钛合金铣削功率预测模型。试验结果表明,提出的TA15退火状态下的铣削功率预测模型计算结果误差较小,可以比较准确预测钛合金铣削功率。     

准高速加工钛合金时刀具轨迹对切削力的影响

通过ABAQUS有限元分析软件,对准高速切削钛合金时顺铣、逆铣及常用走刀方式下的切削力进行研究,得出顺铣时的切削力小于逆铣,环形走刀时的切削力较为平稳。同时研究了切削参数的变化对切削力的影响,得出了适合钛合金粗加工时的每齿进给量及切削深度。     

钛合金薄壁件铣削试验及相关铣削力模型的研究

为研究钛合金薄壁件铣削工艺,设计了钛合金薄壁件四因素-四水平正交铣削试验,通过对所得数据(切削力和粗糙度)进行极差分析,获得了各加工参数对铣削力的影响;同时建立了钛合金薄壁件切削力经验公式和粗糙度经验公式,为后续的钛合金薄壁件铣削加工提供了理论研究基础。     

钛及钛合金加工切削力的有限元仿真计算

本文利用有限元软件DEFORM对钛及钛合金的加工过程进行了仿真。在同样条件下,对工业纯钛TA0、TA1及钛合金TC4加工过程中的切削力进行了分析。计算结果表明,最大的切削力发生在接触表面,最大切削力等于材料强度极限、切削深度、进给量与切削参数的乘积,纯度越高的钛,其切削力系数越高。     

钛合金型面侧壁铣削力建模与仿真

钛合金型面件侧壁的铣削一般采用整体硬质合金立铣刀进行加工,因切削力的影响,加工过程较难控制且会产生零件变形,对铣削力进行建模和预测是控制加工变形的有效措施。通过圆柱螺旋立铣刀微元切削力矢量求和及合成,建立了整体立铣刀侧面铣削过程中的瞬态切削力预测模型;采用不同进给速度条件下的铣削力辨识试验,并对平均切削力试验数据进行数值线性拟合,获得了钛合金侧面铣削试验圆柱螺旋立铣刀的剪切力和犁耕力系数。计算了不同切削参数下的四刃整体硬质合金立铣刀的瞬时切削力,并结合钛合金侧面铣削试验验证了所建立的仿真模型的有效性。这为钛合金结构件侧面铣削加工工艺参数的制定和优化选择提供了理论指导依据。     

钛合金TC21铣削切削力预测实验研究

基于正交试验,针对钛合金TC21难加工性,研究了铣削工艺参数切削速度、每齿进给、轴向切深和径向切深对切削力的影响规律;借助数理统计和回归分析实验理论和方法,建立了钛合金TC21切削力的预测模型,并对该模型及回归系数进行显著性检验。研究表明,在高速铣削TC21钛合金过程中,切削力随切削速度的增大而减小,随每齿进给、轴向切深、径向切深的增大而增大;切削深度、每齿进给量对切削力的影响较大,切削速度和径向切深对切削力的影响不显著;经切削验证,建立的切削力预测模型是高度显著的。     

钛合金切削力建模与试验研究

以钛合金切削切屑成形机理为依据,基于Joshi平行剪切区有效应变梯度模型和位错理论,建立钛合金高速切削的切削力模型,采用多因素正交试验法,比较切削力试验测量值与模型计算值,验证了模型的合理性,通过分析正交试验直观图,研究了切削参数对切削力的影响。