TC4钛合金大进给铣削参数优化试验

□ 边洪录 □王子铭 □李 勋

1.中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司 北京 1000942.北京航空航天大学 机械工程及自动化学院 北京 100191

1 优化试验背景

钛合金以良好的综合性能,被广泛应用于现代化武器制造、航空航天、船舶制造、石油化工等领域[1-2]。现代主流三代战斗机中，钛合金使用量为20%左右,如法国幻影2000、俄罗斯苏-27ck等[3]。更先进的四代战斗机,如美国F22隐身战斗机,钛合金使用量达到45%[4]。钛元素在地壳中含量丰富,钛合金具有巨大的开发和利用前景[5]。

目前,钛合金实际生产中所面临的主要问题是刀具磨损严重。刀具过快磨损严重影响了机械零部件的加工质量和效率,大大提高了零部件的生产成本[1]。在加工过程中,不可避免会产生刀具的磨损现象,对钛合金加工表面质量产生较为明显的影响[6]。针对钛合金的加工问题,众多刀具生产厂家推出了成百上千种刀具。不同的机床条件、工件材料成分及热处理状态、切削液成分及冷却方式、铣削切屑形成方式及加工温度等都是影响钛合金加工的重要因素[7],如何优选刀具和优化铣削参数，是一项十分复杂的工作[8]。近年来,大进给铣削作为一种高效的加工方式,在钛合金粗加工中得到了越来越广泛的应用。在较小的切削深度下,可以使用较大进给量进行铣削,进而提高刀具的加工效率[9-11]。

笔者针对TC4钛合金材料进行大进给铣削加工试验,结合加工过程中的材料去除率和刀具后刀面磨损量,优化大进给铣削参数,验证大进给铣削加工方式在提高钛合金材料加工效率方面的优势,为推进大进给铣削在钛合金材料高效加工方面的应用提供参考。……