钛合金Ti6Al4V高速铣削三维有限元仿真分析.pdfVIP

第4期 组 合机床 与 自动化 加工 技术 No．4 2016年4月 ModularMachineTool AutomaticM anufacturingTechnique Apr．2016 文章编号：1001—2265(2016)04-0043—40 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2016．40．012 钛合金 Ti6AI4V高速铣削三维有限元仿真分析 陈国三，黄晓华，陈龙高，董松江，冯 畅，王 立 (南京理工大学机械工程学院，南京 210094) 摘要：文章基于有限元分析软件ABAQUS，针对钛合金Ti6A14V的高速铣削过程，建立了更加真实的 三维有限元模型，模拟出切屑的形成过程，得到了铣削过程的应力分布云图、铣削温度分布云图以及 铣削力曲线，并通过铣削力实验验证 了所建立有限元模型的正确性。最后基于该有限元模型研究了 不同切削参数下铣削力的变化规律，结果表明：铣削力随着轴向切深a。，径向切深a ，每齿进给量． 的增大而增大，但各参数对进给力 影响最大，径向力 次之，对轴向力 影响最小。而随着切 削速度 。的增大铣削力变化很小。其 中对铣削力影响主次顺序是：轴向切深a 每齿进给量．，：、径 向切深 a，切削速度 。 关键词：钛合金；高速铣削；三维有限元；铣削力；仿真 中图分类号 ：TG506；TH16 文献标识码 ：A FEM SimulationandAnalysisforThree-dimensionalM illingProcessofTitanium AlloyTi6A14V CHENGuo-san，HUANGXiao-hua，CHENLong—gao，DONGSong-jiang，FENGChang，WANGLi (SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China) Abstract：Inthispaper，amorereal3D finiteelementmodelforhighspeedmillingTi6A14V alloywork— piecewhichwasestablishedbyfiniteelementsoftwareABAQUS，whichsimulatedtheprocessofchipofr- marion，htesffessdistribution，millingtemperaturedistributionandmillingforcecurve．Besides，ami lling experimentwerecardedoutwhichconfLrmsthecorrectnessofhtefiniteelementmode1．Finally，Itwasof— cusedtostudyhteeffectsofdifferentcuttingpraameterson themi lling forcebased onhtefiniteelement mode1．Resultsofhtestudyshow thathtemillingforceincreasewiht hteincreaseofaxialdepht ，radialdepht andfeedpertooth．Buthtegreatestimpactofprama etersonmi llingforceisfeedforceFx ，htenradialforce Fy，wiht minimal impactisxaialforceFz，butwiht hteincreasingofcuttingspeed，htemi llingforcechanges very little．Theorderofhteinfluenceofmi llingforceisxa ial depht feedpertooht andradial depht and htecuttingspeed． Keywords：titanium alloy；highspeedmachining