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随着制造业的发展,对零件的加工效率、质量、成本等要求更高。先进制造技术群中的高速切削技术,因其具有切削效率高、加工质量好等优点,是现代机械制造业的重点研究方向。铝合金具有强度高、密度低、塑性好、易切削等有优点,已广泛应用于航空、船舶、汽车等领域。近年来,采用聚晶金刚石(Polycrystalline Diamond,简称PCD)刀具高速切削航空铝合金,可实现高质高效生产,降低生产成本。本文主要研究内容及成果有:1.使用PCD刀具对2A14-T6511硬铝合金进行切削试验,通过测量切削温度,发现了切削温度随着刀尖圆弧半径r_ε和切削用量的变化规律。结果表明:试验刀尖圆弧半径r_ε、切削速度v、切削深度a_p、进给量f因素中,a_p对切削温度影响最显著,其次是r_ε、f,最后是v。随着r_ε的增大,切削温度先降低后又增大;随着v的增大,切削温度先逐渐增大后又降低;随着a_p和f的增大,切削温度逐渐增大。最后用回归分析法建立并验证r_ε=1.0mm时的切削温度预测模型。2.通过对切削力测量,研究了切削用量和r_ε对于切削力的影响规律。结果表明:试验各因素中,a_p是影响切削力最显著的因素,其次是f,最后是r_ε、v。随着r_ε的增大,切削力先降低后增大;v对切削力的影响很小,在不同范围内,对切削力的影响不一致;随a_p和f的增大,切削力逐渐增大,且切削力随a_p的增幅高于随f的增幅。用回归分析法建立并验证了切削力预测模型。3.通过对表面粗糙度R_a测量,研究了切削用量和r_ε对于表面质量的影响。研究发现:f对表面粗糙度影响最显著,其次是r_ε、a_p,最后是v,其中v对R_a影响较小。随着r_ε的增大,R_a先增大后又降低;随着v的增大,R_a先逐渐降低后又增大最后又降低;随着a_p和f的增大,R_a整体呈增大趋势,但过小的a_p和f,会恶化R_a。用回归分析法建立并验证r_ε=1.0mm时的R_a预测模型。4.在主轴转速为10000~20000r/min下,使用PCD铣刀对2A14-T6511硬铝合金进行高速铣削试验,R_a在0.39~0.75μm之间,符合精铣要求。本文旨在探究在高速切削2A14-T6511硬铝合金时切削用量和刀尖圆弧半径r_ε对刀具切削性能的影响,为切削用量和刀尖圆弧半径r_ε的选择提供参考,为此类材料的高质高效生产提供理论基础及技术指导。