超临界CO2-微量润滑及刃口形貌对TC11铣削性能研究
钛合金具有优良的机械性能以及耐腐蚀性，适用于制造重量轻、强度高的零件，在航空航天和医疗器械等领域得到了广泛的应用。但同时钛合金加工性能较差，切削过程中粘结以及加工硬化等原因导致了刀具快速失效、加工表面质量差等问题。严重阻碍了钛合金的应用。因此本文以提高加工表面质量和降低刀具磨损为目的，结合有限元仿真软件与铣削钛合金试验，研究了刀具刃口钝化形貌以及超临界二氧化碳低温微量润滑对TC11钛合金性能的影响，研究内容主要包括以下几个方面： 首先，使用Advantedge FEM软件进行仿真，对刀具刃口进行建模，进行切削仿真并进行试验验证，结合有限元仿真和切削试验结果分析刀具刃口钝化对切屑变形、应力应变、切削温度、切削力和切削振动的影响。 其次，在干式和超临界二氧化碳微量润滑条件下使用不同刃口钝化形貌的刀具进行钛合金TC11铣削试验。采用白光干涉仪对表面粗糙度以及表面形貌进行检测，研究超临界二氧化碳微量润滑及刃口钝化对表面粗糙度的影响，使用小波分析函数将检测到的三维表面形貌数据进行分解重构成低频信号以及高频信号，分析超临界二氧化碳微量润滑及刃口钝化对表面残留面积高度和表面缺陷的影响。 然后，将部分试验条件下的已加工表面进行线切割制作试块。使用扫描电镜、维氏显微硬度仪和X射线应力仪对已加工表面塑性变形、加工硬化、残余应力进行检测。研究超临界二氧化碳微量润滑以及刃口钝化对加工表面微观组织、加工硬化和残余应力影响规律。 最后针对铣削TC11钛合金刀具磨损问题，进行不同冷却条件和不同刃口钝化形貌的刀具铣削TC11的刀具寿命试验，分析冷却条件和刃口钝化对刀具寿命和磨损情况的影响，并研究其磨损机理。
钛合金;铣削加工;刀具磨损;刃口形貌;表面完整性
哈尔滨理工大学
硕士
机械制造及其自动化
李荣义
2022
中文
TG54
2022-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）