基于切削力与振动特性钛合金铣削工艺参数研究.pdf

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1、机械设计与制造第12期MachineryDesign&Manufacture2014年12月基于切削力与振动特性钛合金铣削工艺参数研究贾兴民．一，李剑峰．一，孙杰．一，姜振喜，(1．山东大学机械工程学院，山东济南250061；2．山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室，山东济南250061)摘要：针对钛合金材料的难加工性，基于正交试验，研究了工艺参数对切削力、切削振动等影响规律，提出了综合考虑切削力、切削振动的工艺参数优化方法。研究结果表明，轴向切深、径向切深和进给速度对切削力影响显著，其中轴向切深、径向切深对方向(垂直加工表面)切削力

2、影响非常显著；切削速度对切削振动影响显著，频谱分析表明试验条件下未发生切削颤振。考虑各工艺参数对切削力、切削振动的显著程度，建立了以切削力、切削振动为约束条件，最大金属切除率为优化目标的工艺参数优化模型，进而获得了不同约束条件下的工艺参数优化组合。关键词：钛合金；工艺参数；IF交试验；切削力；切削振动；参数优化模型中图分类号：TH16；TG506文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)12—0204—05StudyonCuttingParameter0ptimizationforMillingTitaniumAlloysBa

3、sedor}CuttingForceandVibrationCharacteristicsJIAXing—min，一，LIJian-feng一，SUNJie，一，JIANGZhen-xi，(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversity，ShandongJi’nan250061，China；2．KeyLaboratoryofHighEfficiencyandCleanMechanicalManufactureShandongUniversity，MinistryofEducation，

4、Shandongji’nan250061，China)Abstract：Orthogonalexperimentisconductedtoinvestigatethe~ffictofcuttingparametersoncuttingforceandcuttingvibrationoftitaniumalloys，whwh~1redifficultmachiningmaterials．Procedureparameteroptimizationmethodisproposedconsideringcuttingforce，cuttingv

5、ibration．Itisshownthattheaxialdepthofcut，radialdepthofcutand-厂eedpertoothhaveasignifiwantinfluenceoncuttingforce，therein，theeffectofaxialdepthofcut，radialdepthofcutonthecuttingforceofXdirection(verticalsurface)ismuchsignifcant；cuttingspeedhasaremarkableeffectoncuttingvibr

6、ationandspectrumanalysisshowscuttingchatterdonotoccurunclerthetestconditions．Consideringthesign~antlevelofinfluenceofprocessparametersoncuttingforceandcuttingvibration，aprocessparametersoptimizationmodelisestablished，cuttingforceandcuttingvibrationastheconstraintcondition

7、sandthelna~imumrateofmetalremoval珊optimizationobjective．TheoptimizeprocedureparametersunderdiferentconstraintsconditionareobtainedKeyWords：TitaniumAHoy；ProcessParameters；OrthogonalTest；CuttingForce；CuttingVibration；ParameterOp。。timizationModel加工表面粗糙度；文献I嗵过五水平切削速度，四水平进给速度的

8、1引言正交试验表明，切削速度越高导致切削力越小，进给速度越大导钛合金具有比强度高、高温强度高、抗腐蚀性好等优异特致切削力越大；文献通过对高速切削(20—420)m／min条件下钛点，被广泛应用