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高速切削力に及ぼすチタン合金の切削深さ変化の影響

機械加工されたチタン工具は、Walter超硬インサートエンドミル、グレードZDGT150416R-K85 WMG40、コーティングなし、直径25mm、コーナー半径r = 1.6mm、2本の歯でできています。図1を参照してください。 フェロアロイTC4の高速ミリングのミリング力テストは、乾式ミリング、空気オイルミスト、および窒素オイルミスト媒体の下で実行されました。

エンドミル加工チタン合金構造図
図1エンドミル構造図とミーリング図
設定パラメーター:vc = 190m / min、ap = 5mm、fz = 0.1mm / z、それぞれae = 0.5、1、2、3、4、5mmのときの切削力を測定し、結果を図2に示します。
 

チタン合金方向力の最大フライス加工
(a)x方向の最大切削力, (b)y方向の最大切削力
 
チタン合金の切削力の力変動曲線
(c)z方向の最大切削力,(d)最大切削力
図2異なる媒体の下でのaeによるミリング力の曲線


図2から確認できます。3つのメディアのFxmax、Fymax、Fzmax、およびFmaxはすべて時間とともに増加し、その増加傾向は基本的に線形です。 その理由は、切削の半径方向の深さが増加するにつれて、工具とワークピース間のフライス加工ラップ角度が増加し、それにより工具のフライス加工領域が増加し、それによって工具とワークピース間の摩擦が増加するからです。したがって、Fymaxにつながります。増加します。テストでは、インサートフライス加工が使用され、工具のねじれ角は0°でした。 したがって、半径方向の切削深さaeが増加すると、xおよびz方向の最大切削力の変化はあまり明確ではなく、理論的分析と一致します。曲線に対して線形および指数フィッティングが実行され、相関係数R2は0.91を超えていました。

図2(a)は、3つの粉砕媒体でのaxによるFxmaxの増加傾向は基本的に同じであることを示していますが、振幅は明らかではありません。図2(b)、(c)、(d)から、aeとともにFymax、Fzmax、およびFmaxが増加し、異なる媒体での変化曲線が類似していることがわかります。エアオイルミストおよび窒素オイルミストのFymax、Fzmax、およびFmaxは、すべて乾式粉砕よりも小さくなります。 ドライミリングの合計力は、それぞれエアオイルミストよりも22.2%、15.07%、25.75%、5.98%、8.3%、5.45%大きかった。窒素オイルミストよりも18.3%、16.6%、27.5%、15.96%、8.38%、7.92%大きくなっています。さらに、エアオイルミストと窒素オイルミストの下での粉砕力はほぼ同じです。
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