冯华瑶，陈舜青

上海应用技术大学机械工程学院

1 引言

钛合金具有导热性差、化学活性高和弹性模量小的特点，在切削加工中会出现切削温度高及刀具磨损严重等问题，降低刀具使用寿命[1-3]。基于材料加工硬化和挤压变形后产生的应变大于材料断裂应变的原理[4，5]，在断屑槽上增加凸台可得到很好的断屑效果，有效降低断屑槽深度，缩短槽宽，相对增大反屑面。当切屑从切削刃流入经过凸台时，断屑槽凸台对切屑的弯曲力矩增大，切屑变形大[6-8]。当切削用量相对较小、凸台离切削刃较近时，凸台主要起断屑作用；当切削用量相对较大时，切屑经过凸台受到撞击产生变形，形成凸起，后续受到槽背阻碍更易折断。因此，在切削深度和进给量不同时，合理设置凸台可起不同作用。

Nakayama Kazuo等[9-11]研究发现，通过改变断屑槽的形状与结构，所产生弯矩压力作用使切屑卷曲。Noritaka Kawasegi等[12]研究发现，在前刀面增加微型织构能改善前刀面的磨损状况，从而减小切削力。李凌祥等[13]研究发现，在刀尖位置处设计小型凸包结构可以缩短断屑槽宽，使切屑更容易折断。龙新延等[14]通过仿真研究发现，随着凸台高度的增加，切屑更易折断，故在采用小进给量切削加工塑性好的材料时，宜考虑高度大的凸台槽型。

综上可知，凸台槽型对断屑起积极的作用，本文设计了三种不同形状的凸台刀具，通过仿真分析研究，并对结果汇总进行分析，得出最佳凸台刀具，从而优化断屑槽凸台槽型。……