钛合金深孔钻削温度测量及加工表面质量研究
2021-07-26密思佩明伟伟
机械设计与制造 2021年7期
秦 声,密思佩,明伟伟,陈 明
(上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240)
1 前言
钛合金由于比强度高,耐热性好,耐腐蚀,密度小,无磁性等特性,被广泛应用于航空、航天、化工、医疗器械等领域[1-3]。在航空航天领域中,由于部件尺寸的减小和功率密度的增加,常要求加工小直径和高长径比的深孔[4]。对于此类深孔加工,切削过程处于封闭或半封闭环境,易产生高温损伤孔壁,监测其切削温度,研究切削温度对孔壁表面质量的影响具有重大意义。
为了获得良好的加工质量,许多方法已被用于深孔加工,如枪钻,BTA[5],DF等。然而,由于麻花钻的正角切削有利于切屑平滑流出,深孔加工中麻花钻仍然为主要的一种加工方式[6]。金属加工质量与加工参数如切削速度、进给量等有关,其中,温度是金属切削的关键因素,特别是对于钛等难加工材料。许多研究人员研究了深孔钻削时的切削温度,如文献[7]使用热电偶测量钻削温度,并使用Taguchi方法优化切削参数。文献[8]将热电偶集成到切削刃附近的钻头中,以测量钛钻削过程中的钻削温度。文献[9]在工件中嵌入热电偶来测量钻孔温度。文献[10]使用热红外成像仪监测薄壁工件表面,采集钻削温度的变化。除了温度测量方法,许多研究人员还对钛合金的加工质量进行了研究。文献[11]对钛合金钻削进行了全面分析,发现钛合金表面对粘附材料极为敏感。文献[12]在钻削过程中对比了不同润滑剂的作用,试验结果发现MQL的作用最好,对工件加工质量最为友好。……
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