激光选区熔化钛合金构件的铣削力分析及参数优化
2021-01-15白海清安熠蔚
陕西理工大学学报(自然科学版) 2020年6期
关键词:深度
鲍 骏, 白海清,2*, 安熠蔚, 任 礼, 秦 望
(1.陕西理工大学 机械工程学院, 陕西 汉中 723000;2.陕西省工业自动化重点实验室, 陕西 汉中 723000)
钛合金材料具有抗腐蚀、抗氧化、耐高温和生物兼容性好等优点,因此被广泛应用于航空航天领域[1]。目前航空航天零件重点向“结构轻量化”和“结构功能一体化”发展,因而钛合金航空部件结构更加复杂,传统加工难以达到要求。而增材制造技术更适用于制造形状结构复杂的零件[2]。激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术是一种根据模型设置采用高能激光束连续选择性熔化金属粉层的先进制造技术[3],具有加工周期短、材料利用率高、可实现复杂结构制造的优势,是当今应用最广泛的金属增材制造技术[4-5]。但现阶段SLM技术无法直接成形出满足装配和使用要求的零件,通过传统切削加工,可以有效弥补增材制造零件表面质量差,尺寸精度低等缺点,是增材制造领域研究的热点。
如何更好地利用减材切削加工来保障增材制造零件成形表面的质量,满足工业生产应用需要是目前迫切需要解决的问题。因此国内外学者对增材成形零件切削加工方面的研究中,Khorasani等[6]研究利用SLM技术制造的Ti-6Al-4V假肢髋臼壳的内表面铣削加工性,通过仿真和实验分析了铣刀和工件变形的问题;Mughal M P[7]、Gong Y D 等[8-9]指出增材成形工件的减材加工有利于减少工件残余应力,提高微观组织的均匀性,表面精度与工件的力学性能。Zhao Yan-hua等[10]采用铣削力的时域、频域信号与加工振动信号分析法研究激光选区熔化构件的铣削特性,分析了切削参数和显微硬度变化对切屑形貌的影响。……
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