钛合金材料高速加工研究现状(2)
时间:2017-06-16 17:25 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
很多学者对切削加工中表面粗糙理论模型的建立进行了长期的研究，也得出了一些成果，建立了一些模型。由于切削过程的复杂性，建立的表面粗糙度理论模型同实际存在较大的误差，目前常用粗糙度的研究方法还是采用试验法来分析切削参数、刀具以及切削条件等因素对表面粗糙度的影响规律，并采用回归法建立表面粗糙度的预测模型。 国内外学者也进行了许多对于高速切削表面粗糙度的试验研究。文献[14]用硬质合金刀具对NAK80模具钢进行了高速精密切削试验，研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响，认为提高切削速度与减小进给量有利于改善模具钢工件的加工表面质量；当切削速度超过某一范围后，随着切削速度的进一步提高，加工表面粗糙度的降低并不明显。文献[15]在工件倾角在10°到60°时对45淬硬钢进行了高速切削试验，研究了工件倾角对已加工表面粗糙度的影响，认为工件倾角的大小对已加工表面粗糙度有明显的影响，在倾角为10°到30°时，表面粗糙度随着工件倾角的增大而降低；倾角继续增加，则表面粗糙度有所升高，且认为切削速度的巨大改变是造成粗糙度变化的主要原因。文献[16]综合应用析因设计与均匀设计，在切削速度118-314m/min范围内用Ti(Al，N)硬质合金刀具对难加工材料中硬度为30HRC的马氏体不锈钢进行了高速端面切削试验研究，在多元线性回归基础上建立了表面粗糙度与切削用量之间的经验公式，认为高速切削马氏体不锈钢时，每齿进给量、切削深度和两者之间的交互作用是对表面粗糙度有显著影响的效应因素。Ersan等人[17]对AISI 4140钢进行了车削试验，研究了切削速度、进给量、背吃刀量以及各因素之间的交互作用对表面粗糙度的影响，结果表明切削速度与进给量的交互作用以及进给量与背吃刀量的交互作用对表面粗糙度的影响最大。 4 装夹方式研究 夹具在加工过程中起着定位和夹紧工件的作用，工件装夹的正确性直接影响着工件的加工精度。钛合金薄壁件高速加工过程中的夹具设计除了要满足定位和夹紧这一基本要求外，还要考虑钛合金薄壁件自身的特点。钛合金薄壁件自身结构刚性差，在受到装夹力(压力和拉力)、切削力、初始残余应力等作用下极易产生加工变形。因此，薄壁件加工过程中的变形问题被一些学者认为是薄壁件加工的“瓶颈”问题。在影响薄壁件加工变形的众多因素中，装夹应力引起的变形约占20%到60%。对于薄壁零件，装夹位置、装夹顺序和加载方式都会对工件变形有重要影响。因此夹具设计是研究薄壁件加工的一个重点。 随着薄壁结构件的广泛应用，许多新型装夹方式逐渐产生，并在实际生产中得到应用。其目的是实现薄壁件的少、无变形装夹，其主要思路是提高工件的刚度，简称加固。主要的加固装夹方法是利用填充式加固材料如尿素、低熔点合金、石蜡、磁流变液对工件及夹具进行加固装夹，这些材料在特殊条件下可以实现从液体到固体的转变，提高工件和夹具的整体刚度，减小装夹变形。目前在国外航空业、模具业正使用的一种新的装夹方式—电控永磁吸盘装夹，与传统的机械、液压夹具系统及电磁吸盘装夹方式进行对比，电控永磁吸盘装夹方式将在高速加工系统中扮演重要的角色。 (责任编辑：qin) |