吴红兵1 刘刚2 毕运波2 董辉跃2

　　(1.浙江大学宁波理工学院，宁波，315100 2.浙江大学，杭州，310027)

　　摘要　　针对钛合金切削过程中刀具易磨损的问题，深入研究了对刀具几何参数对钛合金Ti6A14V切削过程的影响。将正交切削数值模拟与试验相结合，研究了高速切削Ti6A14V过程中刀具几何参数(前角、后角、刀尖圆弧半径)对切削力的影响规律，同时，也研究了刀具几何参数对锯齿状切屑形成的影响规律。

　　关键词　　钛合金;几何参数;数值模拟;切削加工

　　0 引言　　在金属切削加工过程中，刀具是影响切削加工的最直接因素。切削力的大小、振动的大小、切削热、刀具寿命和工件质量等很多方面，都与刀具的几何参数有直接关系。在机床、刀具材料、工件材料、加工条件等多种因素确定的前提下，选择合理的刀具几何参数，能充分发挥刀具的切削性能，大大提高生产效率，并延长刀具的使用寿命。高速切削过程中，工件的剧烈变形发生在局部小区域内，为了简化研究工作，通常采用平面应变正交切削模型对高速切削机理进行研究[1]。Yen等[2]采用不同切削刃形对切削加工过程进行了正交切削模拟。Lo[3]采用有限元方法，完成了不同前角下的切削过程分析。Gunay等[4]研究了刀具前角对主切削力的影响规律。上述研究都以刀具某一个几何参数为对象进行研究，很少综合多个几何参数进行研究。本文以钛合金Ti6A14V的切削过程为研究对象，采用正交直角切削有限元模型综合研究刀具主要几何参数(前角、后角、刀尖圆弧半径)对钛合金加工过程和锯齿状切屑成形的影响规律，及对加工过程中产生的切削力的影响规律。同时，采用具有一定几何参数的刀具进行钛合金车削试验来验证数值模拟的结果。

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