鈦合金銑削刀具磨損及表面完整性研究.pdf

1、鈦合金是二十一世紀(jì)最有價(jià)值的戰(zhàn)略金屬材料,是航空、航天領(lǐng)域發(fā)展必不可少的“脊柱”之一。鈦合金切削過程中刀具磨損嚴(yán)重、加工表面質(zhì)量差、加工效率低等問題已經(jīng)成為制約其發(fā)展的瓶頸。研究鈦合金切削過程中刀具磨損及加工表面質(zhì)量的形成機(jī)理、優(yōu)化合理的鈦合金切削參數(shù)對(duì)航空、航天等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義。
　　研究了鈦合金側(cè)銑過程中粗、精加工條件下銑削參數(shù)對(duì)刀具磨損壽命的影響規(guī)律,建立了粗、精加工條件下刀具磨損壽命的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)模型。分析了鈦合金側(cè)

2、銑過程中刀具的破損形式和磨損機(jī)理,提出了改善刀具磨損的措施。
　　研究了銑削過程中銑削參數(shù)、冷卻條件、刀具磨損等因素對(duì)銑削力和銑削溫度的影響規(guī)律,建立了銑削力和銑削溫度的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)模型。分析了冷卻條件、銑削參數(shù)和刀具磨損對(duì)表面層殘余應(yīng)力的大小、性質(zhì)及表面層深度的影響規(guī)律,建立了殘余應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)模型。基于試驗(yàn)中測(cè)得的銑削力和銑削溫度,探討了表面層殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理。
　　分析了冷卻條件、銑削參數(shù)、刀具磨損對(duì)加工表面粗糙度的影響

3、規(guī)律,建立了表面粗糙度的經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)模型,從材料性能和銑削過程兩個(gè)方面綜合探討了表面粗糙度形成的理論模型。
　　分析了銑削參數(shù)及刀具磨損對(duì)表面層金相組織和顯微硬度分布的影響規(guī)律,探討了表面層顯微硬度的產(chǎn)生機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明表面層金相組織會(huì)隨著銑削速度的增加而發(fā)生相變。
　　以本文試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),建立了以銑削參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,分別以材料去除率、刀具壽命和以材料去除率、表面粗糙度、表面殘余應(yīng)力為目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化模型,通過遺傳算法得