【摘 要】
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TB8钛合金是一种β型钛合金,属于高强度钛合金。由于TB8钛合金的强度和硬度高,高温耐腐蚀性能好,被广泛地应用到航天、船舶、兵器等领域中。然而,TB8钛合金的高强度和高硬度等特性也成为阻碍其切削加工的主要因素。采用常规切削方式对TB8钛合金进行切削加工时,切削力大,刀具磨损速度快,导致工件加工效率低,切削质量差。为提高TB8钛合金的切削性能,本文开展了激光辅助微车削TB8钛合金的研究。研究内容主要
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TB8钛合金是一种β型钛合金,属于高强度钛合金。由于TB8钛合金的强度和硬度高,高温耐腐蚀性能好,被广泛地应用到航天、船舶、兵器等领域中。然而,TB8钛合金的高强度和高硬度等特性也成为阻碍其切削加工的主要因素。采用常规切削方式对TB8钛合金进行切削加工时,切削力大,刀具磨损速度快,导致工件加工效率低,切削质量差。为提高TB8钛合金的切削性能,本文开展了激光辅助微车削TB8钛合金的研究。研究内容主要包括:首先,自主设计了一套激光辅助微车削试验系统,并对该系统中的微车削装置进行力学校核,通过有限元法分析系统的稳态及力学性能。最后完成系统的优化与搭建,为激光辅助微车削试验提供设备基础。其次,以切削力作为目标变量进行了激光辅助微车削的单因素试验和正交试验,分析了各切削参数对切削力的影响水平及最优参数。同时,将激光辅助微车削与常规微车削的切削力进行对比,分析出切削参数对切削力及刀具磨损的影响规律。最后,研究了切削参数对工件表面质量的影响规律,并根据切削时切削力和刀具磨损的变化对表面质量进行分析。最后通过对试验数据进行多因素回归分析建立了表面粗糙度及残余应力与切削参数之间的关系。通过本文研究得出,激光辅助微车削TB8钛合金时可以有效地减小切削力和刀具磨损,减少工件表面粘结物、降低表面粗糙度值和残余应力,进而提高了工件的表面完整性,为TB8钛合金的切削加工提供理论支持。
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