第6期 2016年6月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：1001-2265(2016)06-0118-03
DOI;10.13462/j.cnki.mmtamt.2016.06.031
球头铣刀铣削TC4钛合金铣削参数的研究
李亚平，赵先锋，李长虹，李荣隆（贵州大学机械工程学院，贵阳550025）
No.6 Jun.2016
摘要：针对TC4钛合金的铣削加工，为了获得合理的铣削参数，利用专用刀具软件ThirdWaveAdvan tEdge建立铣削模型，采用四因素五水平正交试验设计方法对球头铣刀铣削TC4钛合金进行铣削试验。运用极差分析法确定转速、进给量、切削宽度及切削深度对铣削力的影响，并建立铣削力的预测模型，为刀具参数的合理选择提供理论依据。研究表明：对铣削合力影响最显著的因素为进给量，其次是切削宽度和切削深度，最不显著的因素是转速。
关键词：ThirdWaveAdvantEdge；正交试验；极差分析；预测模型
中图分类号：TH162;TG702
文献标识码：A
Research of Milling Parameters of TC4 Titanium Alloyabout Ball End Mill
LI Ya-ping,ZHAO Xian-feng,LI Chang-hong, LI Rong-long
(College of Mechanical Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China)
Abstract: In view of the milling TC4 titanium alloy, in order to achieve reasonable milling parameters,mill-ing model is been built by using Third Wave AdvantEdge. Four factors and five levels orthogonal experiment method is used to simulate the process of milling TC4 titanium alloy using the ball end mill. Using the range analysis method to determine the speed, feed and cutting depth, cutting width effects on milling force. The prediction model of the milling forceis established, to provide theoretical basis for the reasonable selection for cutting tool parameter. Research shows that: the most significant factor is feedforthe milling force influ-ence, followed by cutting width and cutting depth, the least significant factor is the speed.
Key words: Third Wave AdvantEdge; orthogonal experiment; ;range analysis;prediction model
引言 0
目前，钛合金被广泛应用于各个领域主要是因为其具有强度高，耐蚀性好和耐热性高等特点[12]。其中TC4钛合金是最早研制成功、应用时间最长、技术最成熟、应用最广泛的一种典型的钛合金材料。它属于高温钛合金系列，它所具有的钛合金的优点使其成为航天、航空等领域应用最多的合金。 TC4钛合金又因具有导热系数低，化学活性大及刀具磨损严重等间题，属于难加工材料(3]。国内外研究集中在铣削参数对铣削力的影响，未建立铣削力的预测模型（4.9)
因此，本文以铣削力为目标进行参数优化，通过对不同铣削参数的研究，得到转速、进给量、切削宽度及切削深度等因素对切削力的影响，建立切前力的预测模型，为TC4的铣削加工提供理论依据。
收稿日期：20150707；修图日期：2015-08-03·基金项目：国家自然科学基金项目（51265005）
1试验设计 1.1工件材料
TC4钛合金的组成为Ti-6Al-4V，属于（α+β）相钛合金。如表1所示为TC4钛合金的机械性能表。
表1
TC4钛合金的机械性能表
抗拉强度/Mpea 66
屈服强度/Mpa 830
弹性模量/Gpa 114
硬度/HRC 36
在有限元分析的高应变率中，运用可靠的材料流动应力模型描述工件的本构行为是保证模拟结果正确性的基础[10]。其本构模型的幕指数形式在Advant-Edge软件中表示为：
(e,6,T) =g() xr(e) x(T)
(1)
其中,g(s)是应变硬化函数,r（ε)是应变率敏感系数，(T)是热软化系数，本文在仿真时运用软件自带的本构模型。
作者简介：李亚平（1989—），女，潮北襄阳人，贵州大学硕士研究生，研究方向为现代制造工艺及装备，（E-mail)408692073@qq.com；通讯作者
李长虹（1957一），女，河北丰润人，贵州大学教授，硕士生导师，研究方向为机械制造、CAD技术和传动控制技术，（E-mail)lichho9@ 163.com
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