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摘要
目的 对TC4铣削过程中锯齿状切屑的形成与对应产生的加工表面形貌特征进行研究，掌握钛合金TC4高速铣削加工切屑形态随铣削速度的变化规律，进而提高加工表面质量和效率。方法 基于有限元软件，建立钛合金TC4二维变厚度切削模型，通过仿真和铣削实验，分析铣削速度对切屑形态的影响规律。利用超景深显微镜和PS50表面轮廓仪对TC4铣削过程中形成的切屑形态以及工件加工表面形貌进行观测和分析，确定铣削加工TC4过程中铣削速度与切屑形态、工件表面形貌和表面粗糙度之间的关系。结果 铣削实验验证得出铣削力仿真值与实验值最大误差为9.86%，验证了二维变厚度切削模型的准确性。随着铣削速度从40m/min增大到120m/min，切屑形态由带状转变为锯齿状，且铣削力逐渐减小。同时，铣削速度由80m/min增加到240m/min，导致切屑的锯齿化系数和剪切带内的剪切角均增加，而剪切带间距减小，TC4加工表面波纹加深和波纹间距变宽，并且还伴随有大量韧窝出现，导致表面粗糙度值增大。结论 掌握锯齿状切屑几何特征与工件表面形貌随铣削速度的变化规律，以便在铣削加工TC4过程中对锯齿状切屑进行控制，对于提高工件加工表面质量和加工效率具有重要的指导意义。
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