钛合金高速铣削加工的有限元模拟与分析

摘要

采用有限元法建立了更接近实际的铣刀结构模型及三维铣削模型,模拟了钛合金Ti6Al4V高速铣削切屑的形成过程,得到了铣削过程的温度分布云图,分析了切削过程中残余应力的分布,并提出了采用有限元仿真铣削工件表面的位移大小,把表面的轮廓算数平均偏差作为表面粗糙度评定参数的方法.结果表明:切屑区最高温度出现在距离刀尖0.01～0.03mm的刀-屑接触处,当主轴转速为9 500 r/min时,温度有所下降.工件的残余应力在表层由拉应力迅速的转变为压应力,在100～ 200μm之间出现残余压应力的最大值.当主轴转速为9 500 r/min,每齿进给量为0.02 mm时,表面粗糙度取得最小值.