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工具技术2024年第10期:TC4钛合金薄壁件低温铣削变形研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:林怀鑫;李占杰;高显胜;李文硕;詹奇云;

单位:天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室;天津航天长征火箭制造有限公司;

摘要:钛合金薄壁件刚性差、导热系数小,在加工过程中易产生回弹变形,直接影响其加工精度和性能。基于冰固持铣削实验和ABAQUS软件二维铣削及回弹变形有限元仿真,在温度区间[20℃,-80℃]内研究了工件温度、刀具角度和装夹方式对TC4钛合金薄壁件回弹变形的影响规律,得到不同条件下变形量、残余应力、切削力和刀具温度变化曲线。结果表明:铣削与回弹仿真可以有效预测实际加工。当工件温度从20℃降到-8℃时,TC4钛合金薄壁件的回弹变形量和残余应力分别减小了5.97%和48.61%,切削力在整个温度阶段增长了4%。当刀具角度为9°时,工件变形量最大;当刀具角度从3°增大到15°时,切削力和刀具温度分别下降了14.6%和27%。与点接触相比,面接触能够有效抑制工件变形。

关键词:钛合金薄壁件;;低温铣削;;回弹变形;;有限元仿真;;残余应力;;切削力

基金资助:国家自然科学基金面上项目(51875487);; 天津市自然科学基金重点项目(22JCZDJC00740)