航空制造零件表面光洁度的因素与研究方法

• 发布日期：2012-08-17 10:38

• 钛合金材料密度小、比强度高、耐高温、抗氧化性好，广泛用于制造航空零件。但钛合金材料的变形系数、导热系数及弹性模量等都较小，且化学活性大、与刀具材料的摩擦系数大、切削加工性能差，很难获得较高的表面粗糙度。另一方面，出于对疲劳强度和可靠性等方面的考虑，通常对航空零件表面粗糙度要求较高。针对某型钛合金航空零件，通过对不同螺旋角的硬质合金立铣刀在不同的进给速度和每齿进给量情况下的切削试验，研究了刀具螺旋角和切削参量对零件表面粗糙度的影响，获得了一些具有实用价值的研究成果。

  切削加工面表面粗糙度的影响因素有几何因素和物理因素两种。几何因素就是将切削刃看做几何线段并相对于工件运动，形成已加工表面的粗糙度，其等级取决于刀痕间的残留高度，可按照几何关系计算出来，故称理论粗糙度。物理因素包括积屑瘤、鳞刺、振动、切削刃的刃磨质量、工件材料组织的缺陷、切削液的使用情况等。另外，切屑、刀具后刀面与已加工表面之间的挤压与摩擦等，也会使已加工表面粗糙度值增大。实际切削加工中，各种物理因素影响下的零件表面粗糙度通常都远大于理论粗糙度。

  国内外对表面粗糙度预测的研究很多，预测表面粗糙度的模型和方法大致可分为基于加工理论、试验研究、设计实验和人工智能等四大类，通过切削实验来研究刀具螺旋角及切削参量对表面粗糙度的影响。