【摘 要】
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高速切削加工技术是先进制造技术的重要方向之一,随着钛合金在各个行业的广泛应用,钛合金的高速铣削加工技术成为航空航天工业及其它制造技术中的难题之一。在钛合金高速切削
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高速切削加工技术是先进制造技术的重要方向之一,随着钛合金在各个行业的广泛应用,钛合金的高速铣削加工技术成为航空航天工业及其它制造技术中的难题之一。在钛合金高速切削过程中,切削力是计算切削扭矩和切削功率的重要依据,是分析加工过程中的切削热、刀具磨损和使用寿命、工件加工精度以及已加工表面的质量等的基础。
本文以钛合金Ti-6Al-4V为主要研究对象,运用大型商业有限元分析软件ABAQUS,对高速切削钛合金Ti-6Al-4V的切削力进行了详细的分析。首先根据高速切削的特点,分析切削层变形机理、切屑受力情况、刀具.切屑摩擦特点、合理的本构模型、断裂准则等关键的仿真条件；其次基于正交切削理论,将钛合金高速三维切削模型转变为平面二维正交模型进行仿真研究,建立几何模型和材料模型,通过两种ALE方法与实验结果的比较,选择纯Lagrange边界ALE模型对Ti-6Al-4V切削进行模拟；接下来分析了钛合金Ti-6Al-4V在高速工况下切削力随单一切削参数的改变而变化的规律,单一切削参数包括切削速度、进给量、刀尖圆角_半径、摩擦模型；最后设计三因素四水平的正交仿真试验得到Ti-6Al-4V在高速加工条件下正交切削切削力的经验公式,可以为钛合金Ti-6Al-4V高速切削加工正交切削切削力提供可靠的预报,对高效、低耗的切削钛合金具有重要意义。
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