钛合金切削表面粗糙度基於切削参数之关系探讨.doc

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1、钛合金切削表面粗糙度基於切削參數之關係探討TheStudyoftheSurfaceRoughnessinMachiningTitaniumAlloysBasedonVariousCuttingParameters研究生：洪國欽指導教授：簡文通【摘要】钛合金由於具有優良的機械性質，所以被廣泛地應用在日常生活用品及航太工業之零組件等方面。但由於低熱傳導率，切削時產生的熱量，不易經傳導離開切削區，以致刀具磨耗加速，常造成加工上很大的因擾。屬於典型難切削材的一種。結合數學理論模式和實驗方法，建立欽合金（T16A1-4V）切削時表面粗糙度之數學預測方程式為本文之目的

2、。實驗設計是將切削參數之切削速度與刀鼻半徑分別和進給率及切削深度組成二個系列的實驗，並以反應表面法來擇定各十二組實驗參數進行切削實驗，並量取加工後之表面粗糙度，以分別推導出表面粗糙度的數學預測方程式。另外再分別隨機選取十二組實驗點，用以驗証二系列實驗所推導出之數學預測方程式之可靠性。誤差分別為9.13%及7.89%，均為可接受之範圍內。最後依推導出之方程式建立各切削參數與表面粗糙度及金屬切除率之關係圖，可供欽合金切削加工時，作為最佳化選擇之參考。關鍵字：钛合金表面粗糙度反應表面法金屬切除率[AbstractJOwingtothesuperiormechan

3、icalproperties,titaniumalloysarewidelyusedtomaketheproductsofaeronauticindustryanddailylife.Theheatproducedinmachiningtitaniumalloysisnoteasilytobeconductedtoleavethecuttingareasinceitslowthermalconductivity.Thesituationcausethetoolwearratemorerapidly.Thereforetitaniumalloyshasbee

4、nregardedasatypicaldifficult-to-cutmaterial.Thisarticleisfocusingoncombiningtheoreticalmodelandexperimentalmethodtobuildamathematicalpredictingequationonsurfaceroughnessinmachiningtitaniumalloys(Ti-6AI-4V).Theexperimentsaredesignedtocombinecuttingspeedandtheradiusoftoolnose,respec

5、tively,withfeedanddepthofcut.ThecuttingparametersarearrangedbyResponseSurfaceMethodology.Thesurfaceroughnessismeasuredbyconductedthechosen12setexperimentaltestofcuttingspeedandtheradiusoftoolnose,respective!y・Hencethemathematicalpredictingequationsofsurfaceroughnesswithcuttingpara

6、metersareobtained.Then,anothertwo12setsexperimentsbyrandomlychoosingcuttingparametersareconductedtoverifythepredicting.11isfoundthattheerrorsbetweenpredictingvaluesandexperimentalvaluesare9.13%and7.89%respectively.Itisinacceptable.Finally,therelationshipdiagrambetweencuttingparame

7、ters,surfaceroughnessandmetalremovalrateisbuilttoprovidetheselectionforoptimizationinmachiningtitaniumalloys.Keywords:TitaniumAlloy,SurfaceRoughness,ResponseSurfacemethodology,MetalRemovalRate