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刘鹏 徐九华 冯素玲 傅玉灿 耿国盛
(南京航空航天大学机电学院，南京，210016)
摘要 通过利用回归正交设计扣单因素试验设计方案，进行了PCD刀具高速铣削钛舍金TAl5的切削力试验。对高速加工过程中的动态铣削力进行了频谱分
析。分析了高频振动对切刺力波形的影响。然后利用单因素试验分析了工件坐标系中三向分力以及刀具坐标系中切向分力随切削用量的变化规律.通过回归正交设
计，建立了PCD刀具高速铣削钛合金时切削用量与动态切削力之间的数学模型，并进行了方差分析，验证了模型的可靠度。分析结果为PCD刀具高速兢削钛舍全
的工艺参数优化及建立高速铣削数据库奠定了基础。
关键词 高速切削;钛舍金;聚晶金刚石刀具;回归正交设计;单因素试验设计;切削力
钛合金具有比强度高、热强度高、抗断裂性高、高温(低于500℃)抗腐蚀性好等优良特性，使得钛和钛合金得到了很大的发展。钛合金最初应用于航空航天的
飞行器和发动机零件的制造，现在包括石油、化学、食品加工、医疗器械、核工业、汽车和船舶工业等工业部门的钛合金应用也得到了发展。但钛合金同时具有导热
系数小、高温化学活性高、弹性模量低、摩擦系数大等特性，导致其加工性能差。钛合金的切削加工通常都在低速、低效和大量使用冷却液的条件下进行，这与当前
高速、高效和环保加工的趋势相悖。因此，钛合金的高速、高效绿色切削加工成为国内外研究的热点[1]。
作为高速切削机理研究中的关键问题，
高速动态切削力的预报是一个相当复杂的问题。高速铣削是一个断续切削的过程，在周期性机械冲击载荷、刀具磨损和切屑变形等因素的综合作用下，根据几何方法
建模所获得的铣削力模型往往与真实铣削力变化规律有较大差别，甚至偏离。因此基于现场真实数据的统计回归数学模型则成为准确性较好的高速切削力研究手段。
研究高速切削条件下，切削力的变化规律和切削用量对切削力的影响，对于揭示高速切削过程的切削变形机理、改善工件的表面质量和提高刀具寿命等具有重要的理
论意义和实际应用价值[2-5]。
本文通过PCD刀具高速端面铣削钛合金TAl5试验，研究了钛合金材料在高速加工中切削力的变化规律，详细分析了高频分量和切削用量对动态切削力的影响，建立了动态铣削力与切削用量之间的数学预测模型，并对其进行了方差分析，验证了该模型的可靠度。
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PCD刀具高速铣削TAl5钛合金切削力的研究
http://tech.86cut.com/techfiles/file/92420dbb-e7ea-4de0-8b4b-1f6d69e20031.pdf
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