33、近干切削与微量润滑精加工模具镶件及钛合金Ti54M加工性能有限元分析

近干切削与微量润滑精加工模具镶件及钛合金Ti54M加工性能有限元分析

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重要影响。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精加工模具镶件

• 实验设计
  • 刀具磨损测量 ：使用连接到个人计算机的徕卡MZ16光学显微镜观察刀具的后刀面磨损。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，用于后刀面磨损测量，并记录奥林巴斯0.01 mm参考样品的图像进行测量校准，最后用Fiji图像处理软件测量后刀面磨损。
  • 实验设计方法 ：采用三因素两水平的二分之一（2³ - 1）分数阶析因实验设计（DOE），研究进给率（f z）、步距（ae）和切削深度（ap）在近干切削和微量润滑加工条件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。
  • 因素水平及组合 ：实验设计的因素水平和组合如下表所示，各因素的高低值是根据模具制造行业的常见做法选择的。
    | 因素 | 低水平（ - ） | 高水平（ + ） | <