11、钛合金微电火花铣削加工性能分析与铝金属基复合材料加工研究

钛合金微电火花铣削加工性能分析与铝金属基复合材料加工研究

钛合金微电火花铣削实验

在钛合金加工领域，微电火花（Micro - ED）铣削工艺是提升加工性能的重要尝试。实验采用新加坡Microtools公司的DT - 110微型机床，配备RC型电路进行微电火花铣削。实验材料为厚度1mm、尺寸50mm×10mm的钛合金薄板，使用直径500μm的钨微工具电极，转速为100rpm，加工深度为100μm、宽度为1mm的微通道，使用的介电流体为EDM 3油。

实验运用实验设计（DoE）来开发统计模型，采用响应面法（RSM）基于中心复合设计进行各种实验组合。输入参数及水平如下表所示：
| 水平 | 控制因素A: 电压 (V) | 控制因素B: 电容 (μF) | 控制因素C: 进给速度 (μm/s) |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 低 (-1) | 100 | 0.0001 | 1 |
| 中 (0) | 110 | 0.01 | 2 |
| 高 (+1) | 120 | 0.1 | 3 |

实验测量了材料去除率（MRR）、工具磨损率（TWR）和表面粗糙度（SR）。MRR和TWR的计算公式分别为：
[MRR = \frac{材料去除体积}{加工时间}]
[TWR = \frac{电极工具的侵蚀体积}{加工时间}]
SR值使用非接触式3D轮廓仪（CCI Lite, Taylor Hobson）测量。实验结果如下表：
| 序号 | 电压 (V) | 电容 (μF) | 进给速度 (μm/s) | MRR (mm³/min) | TWR (mm³/min) | SR (μm)