鈦合金高速銑削速度vc變化時(shí)銑削力的影響

　　設(shè)定參數(shù)：aae=1mm，ap=1mm，fz=0.1mm/z，分別測(cè)量vc=190，250，275和300m/min時(shí)的銑削力，顯示結(jié)果見圖。

　　圖表明 ：三種介質(zhì)下的Fxmax，F(xiàn)ymax，F(xiàn)zmax，和Fmax都隨vc增大而增大，波動(dòng)不大，這與傳統(tǒng)的切削理論不同。傳統(tǒng)的切削理論認(rèn)為，切削力一般隨著切削速度的增加而減少，這主要是因?yàn)椋瑅c增大，將使切削溫度提高，摩擦系數(shù)µ下降，從而使變形系數(shù)x減小的原因。對(duì)于高速切削時(shí)切削力隨切削速度變化的規(guī)律，國(guó)外一些學(xué)者也曾做過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。Amdt認(rèn)為超高速切削時(shí)由于高頻沖擊力的存在，切削力的變化是傳統(tǒng)切削力和高頻沖擊力雙重作用的結(jié)果，Kusnetsov和Sutter在高速干銑削鋁合金AA7075和合金鋼AISI1045時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，他們得出了在高速銑削中也存在高頻沖擊力的結(jié)論，該結(jié)論與Amdt的理論相吻合。

(a)x方向最大銑削分力 (b)y方向最大銑削分力 (c)最大銑削合力

圖 不同介質(zhì)下銑削力隨vc變化的曲線

　　高速銑削鈦合金時(shí)，速度的增加雖然也會(huì)使x減小，但銑削是斷續(xù)切削，因沖擊而產(chǎn)生的力在整個(gè)銑削力中占有相當(dāng)大的比重，速度越高，沖擊越大。高速?zèng)_擊產(chǎn)生的銑削力增加，遠(yuǎn)大于因變形系數(shù)x減小而造成的銑削力減少，因此在高速銑削鈦合金時(shí)，銑削力會(huì)隨vc增大而增加。

　　從圖(a)和(d)可以看出，F(xiàn)xmax和Fmax的變化規(guī)律與上節(jié)相似。當(dāng)銑削速度超過(guò)200m/min時(shí)，空氣油霧下的Fmax大于氮?dú)庥挽F。特別是當(dāng)銑削速度達(dá)到300mm/min時(shí)，空氣油霧下的Fmax比氮?dú)庥挽F大了32%。造成這種結(jié)果的原因除了因?yàn)門iN減摩作用外，還因?yàn)樵诟咚傧碌獨(dú)庥挽F下切屑里的TiN增多，從而使切屑易于脆斷，切屑對(duì)刀具的摩擦和沖擊減少的緣故。