PCD刀具超声振动辅助铣削TC4钛合金仿真与试验

作     者：朱立东 刘晓峰 ZHU Lidong;LIU Xiaofeng

作者机构：吉林铁道职业技术学院智能制造学院吉林吉林132000 中国人民解放军空军航空大学吉林长春130000 

出 版 物：《制造技术与机床》 (Manufacturing Technology & Machine Tool)

年 卷 期：2024年第9期

页      码：58-64页

摘      要：TC4钛合金是典型的难加工材料,为解决其导热性差对铣削加工性能的影响,文章提出超声振动辅助铣削加工工艺,以提高其铣削质量。通过Abaqus建立PCD铣刀及TC4钛合金工件的仿真模型,分析超声振动对PCD铣刀切削刃温度的影响;采用单因素法设计超声振动铣削试验,研究不同超声振幅与刀具前角对PCD铣刀切削刃温度、铣削力及工件表面粗糙度的影响;并将试验结果与仿真结果进行对比,验证仿真模型的可靠性。结果表明,超声辅助铣削可大幅降低切削刃温度和铣削力,还可有效降低工件表面的粗糙度。相较普通铣削,超声铣削的切削刃平均温度由421.5℃下降到241.9℃,降幅为42.6%;铣削力由104.65 N下降到87.05 N,降幅为16.8%;工件表面粗糙度均值由0.316μm下降到0.228μm,降幅为27.8%。超声振幅较铣刀前角对表面粗糙度的影响更明显,且仿真结果和试验结果基本一致,其平均误差为4.6%。

主 题 词：TC4钛合金 超声振动 有限元仿真 PCD铣刀 铣削加工 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.09.008

馆 藏 号：203128783...