TC4钛合金盘铣开槽加工残余应力

辛红敏^1,2，吴华伟¹，杨峰²，王琳²

1. 湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室2. 西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室

摘 要：整体叶盘盘铣开槽加工过程中铣削力大,铣削温度高,会在加工表面表成较深的残余应力层,对零件的疲劳寿命造成严重影响。为提高零件的疲劳寿命,本文以钛合金试块为研究对象,利用残余应力测试分析系统测量表面残余应力,利用拨层法测量次表面的残余应力,采用线性回归技术建立残余应力预测模型,并利用极差分析法分析工艺参数对残余应力的影响规律。试验结果表明:盘铣表面均为压应力,且轮毂面上的残余应力大于叶盆叶背面上的残余应力,均由挤光效应引起;回归预测模型的显著性水平为0. 01,其回归效果良好;各因素对σ_Ax、σ_Ay(σ_Ax、σ_Ay分别表示轮毂面x、y方向残余应力)的影响程度依次为主轴转速>进给速度>切削深度;对σ_Bx(σ_Bx表示叶盆叶背面x方向上的残余应力)的影响程度依次为主轴转速>切削深度>进给速度;残余应力纵向均为压应力,轮毂面上的分布深度为230～270μm,叶盆叶背面上的分布深度为170～175μm。

关键词：TC4钛合金;盘铣;残余应力;线性回归技术;