摘要
低温切削能有效提高已加工表面质量，显著延长刀具寿命，且加工过程绿色无污染，已成为难加工材料清洁高效加工的主要技术之一。为此，本文以航空发动机典型难加工材料TC17钛合金为研究对象，综合数值模拟、切削试验和理化测试，研究了TC17钛合金低温切削切屑形成与表面形成机理，揭示了钛合金低温切削表面完整性的演变规律，建立了低温切削参数与表面完整性的映射关系模型，并对低温铣削表面完整性进行预测，以期为钛合金低温切削表面完整性控制提供技术与数据支撑。本文主要工作如下： （1）进行了TC17钛合金低温切削仿真与试验，研究了切削速度、每齿进给量等切削用量和射流温度等对切削力、切削温度、切屑形成和表面层残余应力的影响规律，分析了低温切削切屑形成机理，为低温铣削表面形成机理分析提供了理论与数据支撑。 （2）进行了TC17钛合金低温铣削单因素试验，分析了已加工表面粗糙度、表面显微硬度、表层金相组织和表面残余应力等随切削速度和射流温度等的变化规律，揭示了TC17钛合金低温铣削表面成形机理。 （3）进行了TC17钛合金低温铣削正交试验，分析了射流温度和切削用量等对已加工表面完整性的影响规律，建立了表面粗糙度和表面残余应力的经验预测模型和BP神经网络模型，并进行了验证和对比分析，结果表明，BP神经网络的预测精度和泛化能力高于经验模型，更能实现对表面完整性影响的预测。
NETL