钛合金高速铣削速度vc变化时铣削力的影响

　　设定参数：aae=1mm，ap=1mm，fz=0.1mm/z，分别测量vc=190，250，275和300m/min时的铣削力，显示结果见图。

　　图表明 ：三种介质下的Fxmax，Fymax，Fzmax，和Fmax都随vc增大而增大，波动不大，这与传统的切削理论不同。传统的切削理论认为，切削力一般随着切削速度的增加而减少，这主要是因为，vc增大，将使切削温度提高，摩擦系数µ下降，从而使变形系数x减小的原因。对于高速切削时切削力随切削速度变化的规律，国外一些学者也曾做过相关的实验研究。Amdt认为超高速切削时由于高频冲击力的存在，切削力的变化是传统切削力和高频冲击力双重作用的结果，Kusnetsov和Sutter在高速干铣削铝合金AA7075和合金钢AISI1045时，根据试验结果，他们得出了在高速铣削中也存在高频冲击力的结论，该结论与Amdt的理论相吻合。

(a)x方向最大铣削分力 (b)y方向最大铣削分力 (c)最大铣削合力

图 不同介质下铣削力随vc变化的曲线

　　高速铣削钛合金时，速度的增加虽然也会使x减小，但铣削是断续切削，因冲击而产生的力在整个铣削力中占有相当大的比重，速度越高，冲击越大。高速冲击产生的铣削力增加，远大于因变形系数x减小而造成的铣削力减少，因此在高速铣削钛合金时，铣削力会随vc增大而增加。

　　从图(a)和(d)可以看出，Fxmax和Fmax的变化规律与上节相似。当铣削速度超过200m/min时，空气油雾下的Fmax大于氮气油雾。特别是当铣削速度达到300mm/min时，空气油雾下的Fmax比氮气油雾大了32%。造成这种结果的原因除了因为TiN减摩作用外，还因为在高速下氮气油雾下切屑里的TiN增多，从而使切屑易于脆断，切屑对刀具的摩擦和冲击减少的缘故。