基于钛合金三维铣削仿真的立铣刀设计参数优化.pdf

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1、Des啪andR嗍rch设计与研究基于钛合金三维铣削仿真的立铣刀设计参数优化术苗淼(海军装备部，陕西西安710021)摘要：以钛合金圆角立铣刀的槽前角、芯厚、齿间角和螺旋角为因子。采用正交实验设计方法，对9种采用不同参数组合的铣刀设计方案侧铣加工Ti一6AI一4V(TC4)进行了三维铣削仿真。根据仿真结果。以切削力和切削温度为刀具性能评价指标。初步优选了3个刀具优化设计方案。通过切削实验。将3个初选方案铣削加工TC4的切削性能与现有方案进行了对比，结果表明3个初选方案中有2个方案的性能要显著好于现有方案，从而证明了有限元切削仿真在刀具设计优

2、化方面有效性，并最终确定了一个最佳方案。关键词：钛合金；正交实验；三维铣削仿真；切削力；立铣刀中图分类号：TG714文献标识码：AOptimizationofdesignparameterofendmillbasedonsimulationforthree—·dimensionalmillingprocessoftitaniumalloyMIA0Miao(NavalEquipmentDepartment，Xi’an710021，CHN)Abstract：Byapplyingo~hogonalexperimentaldesignmethodw

3、ithrakeangle，corediameter，pitchangleandhel—icalangleasfactors，asimulationforthree—dimensionalmillingprocessoftitaniumalloyTi一6AI一4V(TC4)，using9kindsofendmillwithdifferentparametersisca~iedout．Accordingtothesimulationresults，threeendmilldesignschemesaretentativelyoptimized，

4、aimingatreducingcuttingforceandtemperature．ThroughanexperimentofmillingtitaniumalloyTC4，thecuttingperformanceofthethreeoptimizedtoolsiscomparedwiththatoftheexistingtoo1．Theresultsshowthattwoschemesamongthethreeoptimizedtoolsaresignificantlybetterthantheexistingone．Itproves

5、theeffectivenessofmachi-ningsimulationbyfiniteelementmethodindesignoptimizationofcuttingtools，andthebesttoolschemeisfinallydecided．Keywords：titaniumalloy；o~hogonalexperiment；3一Dmillingsimulation；cuttingforce；endmill钛合金具有比强度和热强度高、抗断裂韧性好、耐真技术被大量应用于刀具切削机理研究和刀具辅助设腐蚀等优良特性，在航空航天

6、、原子能、电力、化工、船计中。许业林等基于AdvantEdge三维铣削仿真，分舶等多个行业得到大量应用。然而，由于钛合金的导析了铣削TA15时切削温度与铣削参数之间的关系，热系数小、化学活性高、微观组织中存在硬质相，导致并对切削参数进行了优化。王明海等基于ABQUS机械加工过程中切削温度高、切削力大、加工硬化和刃三维铣削仿真，建立了铣削Ti一6A1—4V时的切削速口粘结磨损现象均很严重，刀具切削寿命较低。为了度与切削力之间的关系模型，并通过切削力实验对模提高现有钛合金铣刀的寿命，降低切削加工参数是一型的可靠性进行了验证。Wyen等研究了钛合

7、金切种可行的办法，但这种方法牺牲了加工效率。显然，另削加工中刃口半径对切削力的影响。IEscamilla等一种更有效、更有价值的方法是通过优化刀具结构设应用ABQUS软件和有限元仿真方法，对铣削Ti一6A1计参数，提高其切削加工性能。—4V时刀具、工件的切削温度和切削应力进行了预随着计算机辅助设计技术的发展，有限元切削仿测。EAmini等应用有限元法，结合实验研究，探讨中航工业集团项目(2012HKG530)·57·DesignandR洲rch设计与研究法兰盘钻孔专机的设计及应用术徐春梅赖思琦(西南科技大学工程技术中心，四川绵阳621010

8、)摘要：介绍了一种将普通车床改造为用于法兰盘上钻孔专机的方法及其应用效果。该专机以普通车床为基础，改装了机械结构和机床电气，并进行了数控化改造，编写数控钻孔宏程序。通过现场加工，