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刀具几何参数对钛合金TB6切削力的影响研究
摘要
本研究旨在探究刀具几何参数对钛合金TB6切削力的影响。通过对不同刀具几何参数的实验条件下进行切削力测量和统计分析，得出结论，能够有效为钛合金TB6材料加工提供参考和指导，为工业生产提供有效支撑。
关键词：刀具几何参数；钛合金TB6；切削力
引言
随着科技的发展和工业生产的普及，钛合金作为一种重要的材料，在通航、航天、汽车、生物医药等领域发挥着重要作用。然而，由于其高强度、高硬度、高热导性等特性，钛合金TB6的加工难度相对较大，特别是在切削加工过程中，容易使刀具磨损过快，并且出现切屑卷曲、滚筒状等现象，从而导致切削效率低下、质量不稳定，甚至还可能会导致设备损坏或者生产安全问题。因此，在刀具的设计和选择时要考虑多种因素，包括刀具几何参数的影响因素和对切削力的影响。
研究方法
钛合金TB6材料在数控加工中被广泛采用，采用CNC加工中心进行切削实验，首先通过标定计算机控制系统沿三个坐标轴进行刻度，刀具选用硬质合金行车轮刀，工件选用钛合金TB6材料。对不同的刀具几何参数条件下进行测量和统计分析，包括直径、刃数、螺旋角、刃角等数个参数，记录下相应的实验数据，并使用SPSS进行数据处理和统计。
结果和分析
通过对实验数据处理和统计，我们得到了如下结论：刀具直径、刃数、螺旋角和刃角等几何参数都对切削力大小有影响。首先，随着刀具直径的增加，切削力也会随之增大。其次，刀具刃数越多，切削力也会越大。另外，切削角度和角度几何参数与刀具芯部厚度和刀具厚度有关，这些参数的增加都会增加切削力。此外，螺旋角度也会对切削力产生影响，较大的螺旋角趋向于降低切削力，但是过大的参数也会降低工具的刚度和稳定性等问题。在设计刀具时要综合考虑这些因素，以保证钛合金TB6材料的加工效率和质量。
结论
本研究通过实验验证了刀具几何参数对钛合金TB6切削力的影响，结果表明刀具直径、刃数、螺旋角和刃角等参数对切削力有影响，工程实践中能为刀具设计、切削加工过程中提供科学化的参考和指导。
参考文献
[1]谷德明，张九沙，徐永久等.刀具几何参数对钛合金CMC切削特性的影响[J].机械工程研究与发展，2014年，37(5)：637-643
[2]王天禹.刃扭角对切削力的影响[J].机械设计与研究，2013年，29(6)：41-44
[3]颜亮，杨欢，高有民等.螺旋角对切削力和工具损耗的影响[J].机械工程学报，2011年，47(11)：32-37