刀具几何参数对钛合金TB6切削力的影响研究-论文.pdf

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1、52工具技术刀具几何参数对钛合金TB6切削力的影响研究李阳，卢鸣声。，万敏，张卫红中航工业陕西航空硬质合金工具公司；西北工业大学摘要：切削力是金属切削过程的重要物理参数之一，直接影响到工件质量、刀具寿命、机床功率消耗，是分析设计机床、刀具、夹具的重要因素。本文使用田口方法，以切削力为指标，对刀具几何参数中的前角、后角、螺旋角进行了分析优化。采用Lq(3)正交试验表，设计了不同几何参数的刀具，对每组参数组合进行了切削试验，得到了在相同切削条件下的切削力。利用信号与干扰比分析、方差分析研究了不同几何参数对切削力的影响，获得了切

2、削力最小情况下的刀具的最优几何参数组合。最后，使用优化后的几何参数实际验证了该方法的有效性。关键词：钛合金TB6；刀具几何参数；切削力；田口方法中图分类号：TGS01．2；TG702文献标志码：AResearchonEffectofCutterGeometriesonCuttingForceofTB6TitaniumAlloyIJiYang，LuMingsheng，WanMin，ZhangWeihongAbstract：Cuttingforceisoneofthemostimportantparame~rsinfluenc

3、ingthemachiningquality，cutterlifeandma-chinepowerconsumption，andisimportantforanalyzinganddesigningmachinetoolsandfixtures．InthispaperTaguchimethodisusedtooptimizetherakeangle，reliefangleandhelixanglebytakingcuttingforceasboundaryconditions．Cut-tingforcesfortitani

4、umalloyTB6arecapturedunderthecuttingconditionsdesignedaccordingtok(3)orthogonaltable．TheoptimalgeometryparametersofthecutterrelatedtotheminimumcuttingforcesareobtainedthroughadoptingS／Nratioandstandarddeviationtodetecttheeffectsofgeometricalparametersoncuttingforc

5、e．Thevalidityofthemethodisdemon—stratedbyexperiments．Keywords：titaniumal10yTB6；geometryparametersofthecutter；curingforces；Taguchimethod个影响表面粗糙度的主要因素进行了分析，根据不1引言同水平的平均表面粗糙度和信噪比(S／N)，得到最田口方法使用正交试验表以及信噪比分析作为优切削参数。方沂等6使用田口方法对高速切削工具。其中使用正交试验表来设计实验具有“均匀中切削参数进行了优化，设计并实施了

6、以切削速度、分散，整齐可比”的特点，能够全面反映各因素、各每齿进给量和切削深度为参数，表面粗糙度为测量水平对结果的影响；信噪比分析能够衡量产品稳定指标的高速切削试验，并利用信号与干扰比、方差分性，找出最佳组合水平参数。M．P．Jenarthanan和析研究了各切削参数对表面粗糙度的影响，获得了R．Jeyapaul[1使用田口方法，以复合材料钻削的表最优切削参数组合。然而如何依据试验所得钛合金面粗糙度、分层系数以及切削力为指标，得出了工件TB6的切削力大小，来得到最优的钛合金TB6切削纤维铺设角度、螺旋角、进给量以及主轴转速

7、对它们刀具几何参数组合，至今尚未有相关的文献。的影响。M．Nalbant等以车削AISI1030的表面粗糙度为指标，使用田口方法研究了刀片圆角半径、2田口方法简介轴向切深、进给量的影响规律。N．S．Mohan等使由田口玄一提出的正交试验表具有保证试验次用田口方法研究了钻削聚酯纤维增强复合材料时的数最小化、降低试验成本的优点。。本文采用正交厚度、主轴转速、进给率以及钻头直径对钻削中的轴试验表设计钛合金TB6切削试验，选择整体立铣刀向力以及切削力矩的影响。R．Kumar等使用方的参数前角、后角、螺旋角作为三个主要因素，采用差分

8、析(ANOVA)，对Ti一6A1—4V的铣削进行了研L(3)正交试验表，该表最多可以进行三因素四水究，并以切削力和切削温度为研究对象，得出了刀具平的试验，符合要求。线速度以及每齿进给量的影响。张春飞等应用田口方法使用信噪比(S／N)来分析试验结果的田口方法对切削速度、背吃刀量以及每齿进给量三变异性。信噪