题目：钛合金加工刀具优选及切削参数优化

钛合金性能优异，是航空航天制造领域内一种非常重要的材料。研究钛合金高效低廉的加工技术，将会有助于提高钛合金的应用和发展。本文主要从钛合金粗加工刀具优选、切削参数优化、切削力分析，大进给铣削原理，刀具刃口尺寸接触式测量方法和装置等几个方面展开研究。

针对钛合金粗加工进行刀具优选。通过对比刀具的加工效率、去除金属量、去除单位体积材料的刀具成本，对刀具性能进行评价分析，得到了刀具优选实验结果。在钛合金粗加工中，焊接式硬质合金立铣刀切削性能良好、切削性价比较高，但加工效率一般；大进给铣削是一种高效、高性价比的粗加工方式；整体硬质合金立铣刀切削性能优异，具有非常高的加工效率，但价格昂贵。

对切削参数优化进行了研究。提出了基于一定加工效率的单元材料最小加工成本的切削参数优化方法。使用单因素实验，对焊接式硬质合金立铣刀进行了切削参数优化实验，实验结果显示，切削参数对刀具耐用度的影响显著性为切削速度>切削宽度>每齿进给量>切削深度，刀具耐用度对切削速度特别敏感，切削速度应低于25m/min。

对大进给铣削的切削原理、切削参数优化进行了研究。以刀具主偏角为变量，保持刀具的切削厚度相等，使用AdvantEdge进行切削仿真实验，验证了大进给切削原理的合理性。使用正交实验，对大进给铣刀的切削参数进行了优化，发现刀具耐用度对切削参数敏感程度为切削速度>切削宽度>每齿进给量>切削深度，切削深度、每齿进给量对其影响程度较低。

使用正交实验，对焊接式硬质合金立铣刀和大进给铣刀进行了切削力测量实验，研究了刀具切削参数影响切削力的规律；在相同的加工效率下，通过对比两种刀具的切削力，分析了它们的加工特点。

研究了接触式测量刀具刃口尺寸的方法和装置。利用直线与二次曲线相切的几何特点，实现了刀具刃口尺寸接触式测量算法。通过对测量原理的分析，优化了测量杆的分布角度；使用旋转法对卡槽的结构进行优化设计，实现了一个测量杆代替多个测量杆的测量功能，提高了装置的刚度，降低了制造成本。对测量装置总体结构进行了设计，并完成了加工制造。测量装置实现了刃口尺寸的简单、快速测量。