基于加工表面完整性的TB6精铣参数优选

TB6高强度钛合金因其优良的比强度和热变形性能被广泛应用于航空领域,是制造直升机旋翼系统主承力结构件和起落架的主要材料。为了使零件获得较佳的疲劳性能,基于加工后的表面完整性指标对其精铣加工参数进行了优选。试验结果表明,每齿进给量f_z对加工后的表面粗糙度R_a和表面残余压应力σ_H有较大影响,随着每齿进给量f_z的不断增大,表面粗糙度R_a近似线性增大,表面残余压应力的幅值也随之增大;线速度v_c主要影响加工表面显微硬化率,显微硬化率随线速度的增大而降低;径向切宽a_e对加工表面残余应力也有较大的影响,随着a_e的增大,加工表面残余压应力的幅值逐渐降低。因此,从提高零件疲劳寿命的方面考虑,在满足例如零件表面质量要求和生产效率等各项生产要求的前提下,应尽可能降低铣削线速度,减小径向切宽,提高每齿进给量,适当选择轴向切深。

TC4侧铣表面完整性对试件疲劳性能的影响

目的提升钛合金的抗疲劳性能,丰富典型航空难加工材料疲劳失效的基础理论,为实际航空结构件的抗疲劳制造提供参考。方法以TC4钛合金为研究对象,采用单因素实验法,通过侧铣及试件疲劳性能测试,对比分析了铣削参数(包括铣削线速度vc、每齿进给量fz及径向切深αe)对表面完整性及表面完整性各指标(主要包括表面粗糙度、表面显微硬度及表面残余应力等)对试件疲劳性能的影响规律。结果表面完整性的测量结果显示,表面粗糙度随fz和αe的增加而增大,随vc的变化不显著;表面显微硬度随fz的增加而增大,随vc和αe的增加而减小;同时,加工表面均呈现残余压应力状态,且表面残余应力的幅值随vc的增加而减小,随αe的增加呈先增大后减小的变化,随fz的变化不明显。试件疲劳性能测试的结果表明,表面显微硬度是影响TC4钛合金试件疲劳性能的主要因素。结论在实验条件下,随着表面显微硬度的增加,试件的疲劳性能逐渐提升,并且当vc=20 m/min、fz=0.08 mm/z和αe=0.1 mm时,试件的疲劳性能最佳。