鈦合金徑向切深ae變化對(duì)高速銑削力的影響

　　刀具選用Walter硬質(zhì)合金鑲齒立銑刀，牌號(hào)為ZDGT150416R-K85 WMG40，未涂層，直徑25mm，刀尖圓角半徑r=1.6mm，兩齒，見(jiàn)圖1。分別在干銑削、空氣油霧和氮?dú)庥挽F介質(zhì)下開(kāi)展高速銑削鐵合金TC4的單因數(shù)銑削力試驗(yàn)研究。

圖1 立銑刀結(jié)構(gòu)圖和銑削示意圖

　　設(shè)定參數(shù)：vc=190m/min,ap=5mm,fz=0.1mm/z，分別測(cè)量ae=0.5,1,2,3,4,5mm時(shí)的銑削力，顯示結(jié)果見(jiàn)圖2。

(a)x方向最大銑削分力 (b)y方向最大銑削分力

(c)z方向最大銑削分力 　(d)最大銑削合力

圖2 不同介質(zhì)下銑削力隨ae變化的曲線

　　從圖2中可以看出：三種介質(zhì)下的Fxmax,Fymax,Fzmax，和Fmax都隨久增大而增大，其增大趨勢(shì)基本呈線性關(guān)系，原因是隨著徑向切深的增大，刀具和工件間的銑削包角增大，使刀具的銑削面積增大，從而刀具和工件間的摩擦力增大，所以導(dǎo)致Fymax：增大;試驗(yàn)中采用的是刀片銑削，刀具的螺旋角為0°,因此隨著徑向切深ae的增大，x向和z向的最大的銑削力變化并不是很明顯，這和理論上的分析是相符合的。對(duì)曲線分別進(jìn)行線性和指數(shù)擬合，其相關(guān)系數(shù)R2都在0.91以上。

　　圖2(a)表明三種銑削介質(zhì)下的Fxmax隨ae增加的趨勢(shì)基本相同，但幅度都不太明顯，干銑削的Fxmax稍大于空氣油霧和氮?dú)庥挽F。從圖2(b)、(c)、(d)可以看出Fymax、Fzmax和Fmax隨ae增加的幅度較大，不同介質(zhì)下的變化曲線相似;空氣油霧和氮?dú)庥挽F下的Fymax、Fzmax和Fmax都比干銑削小，其中干銑削的銑削合力比空氣油霧分別大了22.2%、15.07%、25.75%、5.98%、8.3%和5.45%，比氮?dú)庥挽F大18.3%、16.6%、27.5%、15.96%、8.38%和7.92%。另外，空氣油霧和氮?dú)庥挽F下的銑削力大致相同。