钛合金TC4铣削加工对表面粗糙度的影响试验*

万宏强，刘智豪，孙正阳，韩权利

(西安工业大学 机电工程学院，西安 710021)

钛合金是一种新型的重要结构材料，具有低密度、大刚性、轻质量、耐腐蚀等特点，目前钛合金材料具有较大的市场前景[1-3]，但该材料切削加工时其高温强度高、化学活性高等特点会导致加工切削力大、温度高、刀具粘结等问题，致使产品加工表面质量较差[4]。钛合金材料加工时进给量、主轴转速等加工参数都会对工件的加工质量产生影响[5-6]。正交试验利用多因素试验方法，经过合理的试验设计，以相对较少的试验次数得到影响试验结果的因素及各因素影响规律，在切削实验中被广泛采用[7-8]。文中针对铣削三要素(主轴转速、铣削深度、每齿进给量)设计出一组三因素四水平的正交试验，以获得多组数据，通过对数据的处理，得到铣削三要素对加工工件表面粗糙度的影响规律、对加工工件表面粗糙度的显著性影响因素。

1 试验条件

针对于本试验研究需求，选用TC4钛合金料块作为铣削试验材料，料块长×宽×高尺寸为100 mm×100 mm×30 mm，如图1所示。

图1 钛合金TC4料块

加工TC4钛合金的刀片一般用YG类合金刀片，YG8是钨钴类材料，耐磨性良好，使用强度和冲击韧性都较好[9]。出于综合考虑，选用性价比较高、铣削性能好的硬质合金YG8刀片。试验用刀具选择为硬质合金直柄立铣刀，直径D为∅10 mm，采用逆铣铣削方式，不添加铣削液。图2所示为YG8直柄铣刀刀杆刀头。

图2 YG8直柄铣刀刀杆刀头

切削机床为大河数控机床TH5656立式加工中心……