33、近干切削与微量润滑在模具镶件精加工中的应用及钛合金加工有限元分析

近干切削与微量润滑在模具镶件精加工中的应用及钛合金加工有限元分析

在模具制造和金属加工领域，不同的加工方式和材料特性对加工效果有着显著影响。本文将探讨近干切削（Near - Dry）和微量润滑（MQL）在模具镶件精加工中的应用，以及对新型钛合金Ti54M加工性能的有限元分析。

近干切削与微量润滑在模具镶件精加工中的应用

• 实验设计

  • 刀具磨损测量 ：使用连接到个人计算机的Leica MZ16光学显微镜观察切削刀具的后刀面磨损。通过Irfan View 3.98图像捕获软件记录100倍放大下的切削刃图像，并用Fiji图像处理软件测量后刀面磨损。同时记录Olympus 0.01 mm参考样本的图像进行测量校准。
  • 实验设计方法 ：采用三因素两水平的One - Half (2³–1)分数阶析因实验设计（DOE），研究进给率（$f_z$）、步距（$a_e$）和切削深度（$a_p$）在近干切削和微量润滑加工下对表面粗糙度和加工时间的影响。实验结果可用数学回归模型表示：$\hat{y} = \beta_0 + \beta_1x_1 + \beta_2x_2 + \beta_3x_3$，其中$\hat{y}$是响应的估计值，$x_1$、$x_2$和$x_3$分别是进给率、步距和切削深度的编码变量，$\beta$是回归系数。
  • 因素水平设置 ：根据模具制造行业的常见做法，选择了三个因素的高低值，具体如下表所示：
    | 因素 | 低水平（-） | 高