刃口参数对钛合金超高速铣削刀具性能及寿命的影响

摘要

采用超高速加工技术提升钛合金加工效率时，高转速和大进给条件下进行切削会不可避免地导致刀具寿命降低，进而增加制造成本。为解决这一问题，通过优化刃口参数来提高钛合金超高速铣削过程中的切削性能及刀具寿命。首先，构建了基于刃口参数的切削力和切削温度模型，并在此基础上建立铣削仿真模型，通过铣削实验进行数据校准；随后，采用响应面法设计仿真实验，揭示关键刀具刃口参数对切削性能的影响，优化刀具的刃口参数；最后，根据优化结果制备出优化后的铣刀，对其切削性能和刀具寿命进行实验测试。实验结果表明：与未优化的铣刀相比，优化后的铣刀在切削性能和刀具寿命方面均有所改善，切削力降低8%～10%,平均刀具寿命提高5.3%。

关键词

超高速铣削加工 / 刃口参数优化 / 切削性能 / 刀具寿命

基金资助

国家自然科学基金项目(62273061,52405453,52305446); 常州市基础研究计划项目(CJ20235067); 江苏自然科学基金面上项目(BK20211061); 江苏省高等学校基础科学研究面上项目(24KJD460001); 航空发动机高性能制造工业与信息化部重点实验室(西北工业大学)开放课题(HPM-2022-01)