纵扭超声振动辅助铣削60%SiC_(p)/Al多目标参数优化研究

1

作者 牛秋林 戴福朋 +3 位作者 荆露 王星华 刘俐鹏 肖玉斌 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期14-26,共13页

针对高体积分数碳化硅颗粒增强型铝基复合材料(SiC_(p)/Al)在铣削过程中加工难度大、表面质量差等问题,提出了纵扭超声振动辅助铣削复合工艺。以超声振幅、切削速度、每齿进给量和切削深度为变量,设计了四因素五水平正交试验。通过响应... 针对高体积分数碳化硅颗粒增强型铝基复合材料(SiC_(p)/Al)在铣削过程中加工难度大、表面质量差等问题,提出了纵扭超声振动辅助铣削复合工艺。以超声振幅、切削速度、每齿进给量和切削深度为变量,设计了四因素五水平正交试验。通过响应曲面法和人工神经网络,建立了切削力、切削温度和表面粗糙度的预测模型,分析了4个参数变量中两个指标的交互影响作用,并对预测模型的准确性进行了对比验证。最后,采用遗传算法对切削力、切削温度和表面粗糙度进行了多目标参数优化。结果表明,响应曲面法与人工神经网络建立的模型均有较好的预测能力,但人工神经网络准确性更高。采用遗传算法优选出的最佳参数组合为超声振幅A=1.84μm,切削速度v_(c)=20 m/min,每齿进给量f_(z)=0.015 mm/z,切削深度a_(p)=0.8 mm,经过验证试验后发现,采用优选参数有效降低了切削力、切削温度和表面粗糙度,各值分别为切削力F_(t)=7.23 N,切削温度T=40.18℃,表面粗糙度R_(a)=2.4673μm,预测误差分别为6.91%、6.53%、2.53%,证明了预测模型的准确性与优化参数的有效性。 展开更多

关键词 纵扭超声振动辅助铣削 响应曲面法 人工神经网络 遗传算法 预测模型 多目标参数优化

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难加工材料纵扭超声振动辅助铣削加工研究进展 被引量：2

2

作者 牛秋林 戴福朋 +2 位作者 荆露 王星华 刘俐鹏 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-10,共10页

纵扭复合超声振动辅助铣削(LTUVAM)是在刀具轴向与扭转方向上施加高频微幅振动的一种辅助铣削技术,具有降低切削力与切削热、提高工件表面质量、提高表面残余压应力、减少刀具磨损等诸多优点。本文围绕难加工材料的铣削加工进行了系统... 纵扭复合超声振动辅助铣削(LTUVAM)是在刀具轴向与扭转方向上施加高频微幅振动的一种辅助铣削技术,具有降低切削力与切削热、提高工件表面质量、提高表面残余压应力、减少刀具磨损等诸多优点。本文围绕难加工材料的铣削加工进行了系统综述。在设备制造方面,阐述了纵扭复合超声振动系统的结构设计方法与工作原理;在工艺开发方面,从LTUVAM的切削刃运动轨迹及切削特性入手,分析各类材料的切削加工性能,并总结了LTUVAM的优势及应用。最后,本文对LTUVAM的未来发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 纵扭复合超声振动辅助铣削 难加工材料 超声振动系统 切削刃运动轨迹 切削加工特性

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超声振动辅助铣削CF/PEEK加工特性试验研究

3

作者 王中庆 侯荣国 +3 位作者 云昊 郭新勇 吕哲 郭燕坤 《工具技术》 北大核心 2025年第10期16-21,共6页

为应对CF/PEEK铣削加工中面临的铣削力过大、切削温度高及表面质量差等核心难题,采用超声振动辅助铣削工艺加工CF/PEEK复合材料层合板,主要研究加工参数对加工特性及表面质量的影响规律。结果表明:与常规铣削相比,超声振动辅助铣削CF/P... 为应对CF/PEEK铣削加工中面临的铣削力过大、切削温度高及表面质量差等核心难题,采用超声振动辅助铣削工艺加工CF/PEEK复合材料层合板,主要研究加工参数对加工特性及表面质量的影响规律。结果表明:与常规铣削相比,超声振动辅助铣削CF/PEEK的加工方式能够有效抑制铣削力和温度,提高表面形貌质量;超声振动辅助铣削下的铣削力、铣削温度和表面粗糙度分别降低11.9%~40.9%,4.7%~23.3%,12.3%~46.5%。 展开更多

关键词 CF/PEEK 超声振动辅助铣削 铣削力 铣削温度 表面粗糙度

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2.5D C/SiC复合材料超声振动辅助铣削数值模拟研究

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作者 杨定成 张小冰 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期30-37,共8页

为了揭示2.5D C/SiC陶瓷基复合材料在铣削加工过程中的去除机理及表面损伤特性,开展了其传统铣削和超声振动辅助铣削实验,建立了两类铣削工况下的三维数值模型。结果表明,相对于传统铣削,超声振动辅助铣削在其高频的交变载荷下,降低材... 为了揭示2.5D C/SiC陶瓷基复合材料在铣削加工过程中的去除机理及表面损伤特性,开展了其传统铣削和超声振动辅助铣削实验,建立了两类铣削工况下的三维数值模型。结果表明,相对于传统铣削,超声振动辅助铣削在其高频的交变载荷下,降低材料的微切削厚度,减小材料的变形挠度从而使径向和切向的切削力分别都降低了68%、72%;可有效改善2.5D C/SiC复合材料加工表面损伤,如倾斜断裂面、粗糙断裂面;其加工表面残余压应力明显大于传统铣削;经过实验验证,所建立的数值模型可以有效地模拟材料去除过程和0°、90°纤维的断裂形貌;为2.5D C/SiC复合材料的高效低损伤加工提供了理论依据和指导。 展开更多

关键词 2.5D C/SiC 数值模拟 超声振动辅助铣削 材料去除特性

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不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削钛合金Ti_6Al_4V的稳定性 被引量：6

5

作者 张跃敏 赵波 +1 位作者 王裕清 赵斌斌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期424-429,共6页

为了研究不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削加工的稳定性,建立了不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削系统的动力学模型。对该动力学模型采用了非线性周期函数的线性化理论、全离散法进行了研究。讨论了不分离型垂直进给方向超声... 为了研究不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削加工的稳定性,建立了不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削系统的动力学模型。对该动力学模型采用了非线性周期函数的线性化理论、全离散法进行了研究。讨论了不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削的刀齿运动轨迹的特点,建立了瞬时切厚的模型,利用非线性方程的线性化理论建立了时滞微分方程。运用全离散法求解时滞微分方程,应用MATLAB7.1软件得出铣削系统的稳定性预测叶瓣图。通过加工钛合金Ti_6Al_4V进行不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削颤振实验并与普通铣削做了对比。结果表明:系统稳定性预测曲线与实验结果基本吻合;相同铣削参数下,不分离型垂直进给方向超声振动辅助铣削比普通铣削能提高系统稳定性,轴向切深最大增幅80%。 展开更多

关键词 不分离型 垂直进给方向 超声振动辅助铣削 钛合金材料 稳定性分析

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超声振动辅助铣削加工钛合金表面摩擦磨损性能研究 被引量：12

6

作者 马超 张建华 陶国灿 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期115-119,共5页

目的研究超声振动辅助铣削加工钛合金表面形貌及摩擦磨损性能的优势。方法将0、6、12μm的超声振动振幅分别施加到铣削加工的进给方向加工TC4钛合金,得到不同加工参数条件下的表面形貌。用多功能扫描电子显微镜观察不同条件下的微观表... 目的研究超声振动辅助铣削加工钛合金表面形貌及摩擦磨损性能的优势。方法将0、6、12μm的超声振动振幅分别施加到铣削加工的进给方向加工TC4钛合金,得到不同加工参数条件下的表面形貌。用多功能扫描电子显微镜观察不同条件下的微观表面形貌,并且对不同表面的摩擦磨损性能进行了测试,分析了超声振动对表面摩擦磨损性能的影响。结果施加超声振动后,表面微观形貌与传统铣削加工存在较大区别。表面微观形貌不仅存在因进给速度产生的进给划痕,还存在一定规律的微观织构。摩擦磨损试验分析了干摩擦与润滑脂摩擦两种情况。干摩擦条件下,超声振动对摩擦系数的影响较明显,振幅为6μm时,摩擦系数有所减小;振幅为12μm时,摩擦系数有所增大。脂润滑条件下,摩擦系数变化较小。结论通过超声振动辅助铣削可以加工出具有一定微观形貌的表面织构,这些微织构的存在影响了加工表面的摩擦磨损性能,对于研究表面抗磨减阻性能有一定的作用。 展开更多

关键词 超声振动辅助铣削 钛合金 表面形貌 摩擦磨损

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钛合金薄壁件超声振动辅助铣削工艺研究 被引量：5

7

作者 于福权 方振龙 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第1期129-135,共7页

在钛合金薄壁件的铣削加工过程中,存在薄壁件变形大、加工精度低等问题,为此,提出了一种基于超声振动的辅助铣削加工工艺方法。首先,分析了钛合金材料的切削变形机理,得到了影响工件变形的关键因素,为后续参数指标分析提供参考;然后,利... 在钛合金薄壁件的铣削加工过程中,存在薄壁件变形大、加工精度低等问题,为此,提出了一种基于超声振动的辅助铣削加工工艺方法。首先,分析了钛合金材料的切削变形机理,得到了影响工件变形的关键因素,为后续参数指标分析提供参考;然后,利用ABAQUS有限元仿真软件,对钛合金薄壁件的形变和受力情况进行了分析,讨论了超声振动的作用机理及其对切削力的影响;最后,在超声辅助条件下,通过单因素试验,研究了不同工艺参数对薄壁件铣削形变量的影响规律。研究结果表明:超声振动辅助加工可有效解决薄壁件铣削变形问题,大幅提高其加工精度;随着主轴转速和超声功率的增加,薄壁件的变形量呈逐渐降低的趋势;而随着进给速度的增加,薄壁变形量呈逐渐增加的趋势。该试验结果与仿真结果基本一致,与理论值的平均误差在5%以内,由此可见,该结论可为钛合金薄壁件铣削加工中参数的选择和优化提供参考。 展开更多

关键词 超声振动辅助加工 加工精度 工艺参数 薄壁件铣削变形 进给速度 超声功率

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超声纵—扭振动铣削系统的研制 被引量：1

8

作者 向道辉 梁松 +2 位作者 杨广宾 秦强 王艳凤 《工具技术》 2014年第8期81-84,共4页

研究了超声声学系统,斜槽式变幅杆形成纵—扭振动的基本原理,对变幅杆的振动形式进行仿真,对超声纵扭振动装置系统进行了研制和测试。试验结果表明:斜槽式变幅杆能有效地将纵向振动转化为纵—扭振动。研制的超声纵扭振动系统匹配特性好... 研究了超声声学系统,斜槽式变幅杆形成纵—扭振动的基本原理,对变幅杆的振动形式进行仿真,对超声纵扭振动装置系统进行了研制和测试。试验结果表明:斜槽式变幅杆能有效地将纵向振动转化为纵—扭振动。研制的超声纵扭振动系统匹配特性好,振动稳定性高,能够满足加工要求。 展开更多

关键词 纵—扭振动 斜槽式变幅杆 高速铣削 超声振动

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超声振动辅助铣削SiC_(p)/Al复合材料表面质量与切屑形貌实验研究 被引量：4

9

作者 牛秋林 高航 +3 位作者 张深圳 向道辉 荆露 李常平 《工具技术》 北大核心 2022年第4期12-17,共6页

碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有强度高、硬度高、耐高温等优良的物理及力学性能,被广泛应用于航空、航天、电子和汽车制造业等重要领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,开展了纵向超声振动辅助铣削试验,重点分析... 碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有强度高、硬度高、耐高温等优良的物理及力学性能,被广泛应用于航空、航天、电子和汽车制造业等重要领域。本文以体积分数为20%的SiC_(p)/Al复合材料为研究对象,开展了纵向超声振动辅助铣削试验,重点分析了切削速度和每齿进给量对加工表面粗糙度和微观形貌的影响,并探究了切屑宏观与微观形貌的形成机理。结果表明:表面粗糙度随切削速度的增加呈先增加后降低的趋势,当切削速度从65m/min增加到125m/min时,表面粗糙度增加15.3%,而增加到145m/min时,表面粗糙度相比于125m/min的切削条件降低2.4%;表面粗糙度随每齿进给量的增加呈增大的趋势,当每齿进给量从0.02mm/z增加到0.1mm/z时,表面粗糙度数值增加129.7%;加工表面主要存在凹坑、划痕、粘屑、划伤等缺陷;切屑宏观形态为“C”状,其内表面主要存在裂纹、凹坑及破碎颗粒等特征,并且切削速度和每齿进给量均对切屑内表面形貌产生显著影响。 展开更多

关键词 SiC_(p)/Al复合材料 超声振动辅助铣削 表面质量 切屑形貌

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电弧微铸锻增材制造AlMgSc合金纵扭复合超声振动干铣削加工特性研究

10

作者 韩光超 杨家凯 +3 位作者 叶泽玖 徐林红 张海鸥 杨海涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期2971-2979,2989,共10页

对电弧微铸锻增材制造AlMgSc合金进行纵扭超声复合干铣削加工特性试验研究,探讨超声铣削工艺参数对切削力、表面形貌、加工硬化及刀具磨损等AlMgSc合金干铣削成形特性的影响规律。结果表明:与锻造和常规电弧增材成形铝合金相比,微铸锻... 对电弧微铸锻增材制造AlMgSc合金进行纵扭超声复合干铣削加工特性试验研究,探讨超声铣削工艺参数对切削力、表面形貌、加工硬化及刀具磨损等AlMgSc合金干铣削成形特性的影响规律。结果表明:与锻造和常规电弧增材成形铝合金相比,微铸锻增材制造AlMgSc合金由于具备更加致密的微观组织、更高的强度和硬度而在超声干铣削成形过程中会产生更大的铣削力,更容易发生加工硬化。与常规干铣削相比,采用纵扭复合超声干铣削可以获得更小的表面粗糙度,并有利于减轻刀具磨损。 展开更多

关键词 纵扭超声振动 干铣削 电弧微铸锻增材制造 AlMgSc合金 切削特性

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超声振动辅助机械铣削复合电化学放电加工

11

作者 佟浩 罗雨戈 +2 位作者 刘国栋 李勇 NAWAZ Shan Ali 《电加工与模具》 2022年第S01期54-58,63,共6页

传统机械加工易造成石英玻璃等绝缘硬脆材料表面微裂纹损伤和侧壁崩碎过切的现象。电化学放电加工可实现石英玻璃的无损伤加工且加工精度可达到微米级,但难以解决无损伤加工精度和加工效率之间的矛盾。以表面无损伤高效率加工石英玻璃... 传统机械加工易造成石英玻璃等绝缘硬脆材料表面微裂纹损伤和侧壁崩碎过切的现象。电化学放电加工可实现石英玻璃的无损伤加工且加工精度可达到微米级,但难以解决无损伤加工精度和加工效率之间的矛盾。以表面无损伤高效率加工石英玻璃为目标,提出了超声振动辅助机械铣削复合电化学放电加工的新方法,分析了该方法的作用机制;采用高速气动主轴实现了高转速下的脉冲电传导,解决了传统主轴的高速旋转电刷扰动和脉冲电信号导入两方面技术难题。基于高速摄像机研究了在该方法条件下的微观瞬时电解生成气泡/气膜过程,并结合基础实验得到工艺规律,还通过窄槽结构加工验证该方法可有效改善石英玻璃的无损伤加工效率。 展开更多

关键词 放电辅助化学加工 电化学放电加工 机械铣削 超声振动 石英玻璃 窄槽

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超声振动辅助铣削钛合金的表面完整性研究 被引量：8

12

作者 张习芳 郑侃 +2 位作者 廖文和 姚敬东 马文瑞 《工具技术》 北大核心 2017年第9期12-16,共5页

对超声振动辅助铣削TC4钛合金进行试验研究,从表面三维粗糙度、棱边质量及残余应力三个方面分析了超声电流及工艺参数对钛合金加工表面完整性的影响规律。试验结果表明:超声振动的辅助作用对TC4钛合金的表面完整性影响较为显著;高频振... 对超声振动辅助铣削TC4钛合金进行试验研究,从表面三维粗糙度、棱边质量及残余应力三个方面分析了超声电流及工艺参数对钛合金加工表面完整性的影响规律。试验结果表明:超声振动的辅助作用对TC4钛合金的表面完整性影响较为显著;高频振动冲击虽然增大了TC4钛合金表面的三维算数平均偏差和均方根偏差,但表面均匀程度和液体滞留性能得到改善,易于形成较为统一的表面纹理;超声振动辅助不仅可抑制TC4钛合金棱边毛刺的产生,并且能有效增大表面残余压应力。 展开更多

关键词 TC4钛合金 超声振动辅助铣削 表面完整性 三维粗糙度 棱边质量 残余应力

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轴向超声振动辅助铣削TiB2/7050Al复合材料残余应力试验研究 被引量：1

13

作者 李俊辰 汪文虎 +3 位作者 蒋睿嵩 刘晓芬 熊一峰 单晨伟 《电加工与模具》 2021年第1期50-54,63,共6页

针对TiB2颗粒增强铝基复合材料可加工性差、切削温度高、刀具磨损严重等问题,开展TiB2/7050Al复合材料轴向超声振动辅助铣削残余应力试验,研究各加工参数对超声振动辅助铣削表面及亚表层残余应力的影响规律,并分析力热耦合作用对超声振... 针对TiB2颗粒增强铝基复合材料可加工性差、切削温度高、刀具磨损严重等问题,开展TiB2/7050Al复合材料轴向超声振动辅助铣削残余应力试验,研究各加工参数对超声振动辅助铣削表面及亚表层残余应力的影响规律,并分析力热耦合作用对超声振动辅助铣削残余应力的作用机制。研究表明:TiB2/7050Al复合材料超声振动辅助铣削表面残余应力均为残余压应力,且残余压应力随每齿进给量、切削速度的增加而减小,而随着切削深度及超声频率的增加呈现先增大后减小的趋势;工件亚表层残余应力影响层厚度为90~120μm,且未观测到明显的加工硬化现象。 展开更多

关键词 TIB2颗粒 超声振动辅助铣削 残余应力

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超声振动辅助铣削研究进展 被引量：4

14

作者 袁中行 方斌 李德芃 《电加工与模具》 2020年第2期1-9,18,共10页

超声振动辅助铣削是一种将超声振动以不同方式施加到刀具或者工件上从而实现振动切削的加工方式,相比传统铣削,可有效降低切削力和切削温度,改善加工表面质量,提高零件的使用性能。通过系统地介绍超声振动辅助铣削在工艺参数选择、加工... 超声振动辅助铣削是一种将超声振动以不同方式施加到刀具或者工件上从而实现振动切削的加工方式,相比传统铣削,可有效降低切削力和切削温度,改善加工表面质量,提高零件的使用性能。通过系统地介绍超声振动辅助铣削在工艺参数选择、加工材料匹配等方面的研究进展,总结了现有研究和应用中存在的问题及解决方案。综合了近年来对不同振动方式的超声振动辅助铣削的研究进展,并对未来研究和应用的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 超声振动辅助铣削 切削力 切削温度 表面质量

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超声振动辅助铣削加工预测建模与实验验证 被引量：3

15

作者 刘宪福 张建华 +1 位作者 陶国灿 白丽娟 《电加工与模具》 2018年第5期57-60,共4页

为了实现对进给方向超声振动辅助铣削加工表面形貌的准确预测,建立了超声振动辅助铣削加工过程数学物理预测模型。为了验证该预测模型对超声振动辅助铣削加工三维表面预测结果的准确性,利用MATLAB软件以此模型为基础进行了进给方向的超... 为了实现对进给方向超声振动辅助铣削加工表面形貌的准确预测,建立了超声振动辅助铣削加工过程数学物理预测模型。为了验证该预测模型对超声振动辅助铣削加工三维表面预测结果的准确性,利用MATLAB软件以此模型为基础进行了进给方向的超声振动辅助铣削表面形貌仿真分析,并进行了切削加工实验。结果表明:通过仿真分析和实验验证,证明了该预测模型的准确性和有效性。 展开更多

关键词 超声振动辅助铣削 三维表面形貌 预测模型 仿真分析

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钛合金Ti-6Al-4V纵扭超声铣削残余应力试验研究 被引量：12

16

作者 牛赢 焦锋 +1 位作者 赵波 童景琳 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期41-51,共11页

目的提出将纵扭超声振动和铣削加工相复合,对钛合金Ti-6Al-4V进行试验研究,探索工艺参数对加工残余应力的影响规律,实现钛合金的压应力抗疲劳制造。方法通过试验对比分析了纵扭超声铣削和传统铣削在切削力、切削温度和残余应力的差异性... 目的提出将纵扭超声振动和铣削加工相复合,对钛合金Ti-6Al-4V进行试验研究,探索工艺参数对加工残余应力的影响规律,实现钛合金的压应力抗疲劳制造。方法通过试验对比分析了纵扭超声铣削和传统铣削在切削力、切削温度和残余应力的差异性。采用正交试验和单因素试验相结合的方法,同时考虑因素交互作用,研究了加工参数、冷却润滑条件以及刀具磨损对加工残余应力的影响。结果相较于传统铣削,纵扭超声铣削能够使平均切削力降低约16.3%,切削温度降低约25.6%,表面残余压应力值增加31.3%。在所选参数范围内,径向切深对表面残余应力的影响较大(贡献率为34.1%),而振幅影响较小(贡献率为6.5%)。表面残余压应力值随着铣削速度、每齿进给量以及径向切深的增大有不同程度的降低,随着振幅的增大有一定程度的提高。采用乳化液作为切削液能够提高加工表面的残余压应力值,而干式切削能够获得和在水、油切削液条件下相当的加工表面残余压应力值。工件表面的残余压应力值随着刀具磨损的增加而逐渐减小。结论纵扭超声铣削能够有效降低切削力和切削温度,提高加工残余压应力值,同时选择适当的工艺参数及润滑冷却条件可进一步增大表面压应力值,可作为一种可靠的压应力制造技术。 展开更多

关键词 纵扭超声振动 铣削 TI-6AL-4V 残余应力 加工参数

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TC4钛合金纵弯超声振动铣削装置及其加工性能研究 被引量：10

17

作者 张俊杰 刘英想 +7 位作者 胡王杰 杜鹏飞 韩腊 邓杰 邱旭 赵学森 胡振江 孙涛 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期14-21,共8页

TC4钛合金因其优异的综合机械性能在航空、航天工业中得到了广泛应用,但其高塑性和低导热系数引起的刀具–切屑黏附是制约其铣削加工性能提升的一个关键因素。针对TC4钛合金铣削加工性能提升的需求,提出了一种基于刀具纵弯复合超声振动... TC4钛合金因其优异的综合机械性能在航空、航天工业中得到了广泛应用,但其高塑性和低导热系数引起的刀具–切屑黏附是制约其铣削加工性能提升的一个关键因素。针对TC4钛合金铣削加工性能提升的需求,提出了一种基于刀具纵弯复合超声振动辅助铣削的加工方式,通过控制刀具纵弯复合超声振动的幅值和相位实现可控的间歇式切削,降低刀具–切屑黏附,从而提高TC4铣削加工质量。首先,从理论上解析了刀具纵弯复合超声振动辅助铣削的运动学原理,据此设计并制造了刀具纵弯复合振动轴,与高速铣削主轴安装后刀尖的径向跳动低于20μm。其次,搭建了三轴联动纵弯复合超声振动辅助铣削加工装置,据此进行了TC4钛合金纵弯复合超声振动辅助微铣削加工试验,并对试验结果进行了表征分析。结果显示,与普通铣削相比,对刀具施加纵弯复合超声振动有效地降低了切削力、毛刺生成和刀具磨损,并提升了表面加工质量,证明了应用刀具纵弯复合超声振动辅助提升TC4钛合金铣削加工性能的可行性。 展开更多

关键词 TC4钛合金 铣削加工性能 纵弯复合 超声振动辅助铣削 间歇式切削

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超声纵扭铣削钛合金表面形貌特性及有效性分析 被引量：4

18

作者 李凤琴 赵波 +1 位作者 郝旺身 王晓博 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期677-684,693,共9页

针对钛合金难加工材料在铣削加工过程中表面质量难以控制的问题,提出将超声纵扭复合振动与铣削加工相复合,搭建超声纵扭铣削系统试验平台。从切削速度、每齿进给量、切削深度、超声振幅4个方面进行单因素试验,对比分析超声纵扭铣削和普... 针对钛合金难加工材料在铣削加工过程中表面质量难以控制的问题,提出将超声纵扭复合振动与铣削加工相复合,搭建超声纵扭铣削系统试验平台。从切削速度、每齿进给量、切削深度、超声振幅4个方面进行单因素试验,对比分析超声纵扭铣削和普通铣削加工表面纹理和表面粗糙度,发现超声纵扭铣削产生的表面纹理规则均匀,而普通铣削存在明显的粘连现象并伴有鳞刺产生,超声纵扭铣削时表面粗糙度值明显低于普通铣削加工时表面粗糙度值,进而得出超声纵扭铣削时速度越大、振幅越大,表面粗糙度值越小的结论。重点对表面形貌影响比较大的每齿进给量进行了仿真与试验的对比及有效性分析,结果表明,试验结果与仿真结果趋势一致,与理论分析结果具有较高吻合度,超声纵扭铣削加工的相对误差低于普通铣削加工相对误差,表面加工质量明显高于普通铣削加工表面质量。 展开更多

关键词 超声纵扭振动 铣削 表面形貌 有效性分析

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超声辅助铣削镍基高温合金铣削力建模及实验研究 被引量：4

19

作者 肖强 冯真鹏 刘锁强 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第11期47-52,共6页

文章研究了超声振动辅助对铣削镍基高温合金的铣削力和表面质量影响。针对超声振动特性,建立了超声振动辅助铣削力模型,仿真分析了铣削力与超声振动振幅、频率的关系,设计了普通铣削和超声振动辅助铣削关于铣削力的对比试验,研究了超声... 文章研究了超声振动辅助对铣削镍基高温合金的铣削力和表面质量影响。针对超声振动特性,建立了超声振动辅助铣削力模型,仿真分析了铣削力与超声振动振幅、频率的关系,设计了普通铣削和超声振动辅助铣削关于铣削力的对比试验,研究了超声振动作用下不同铣削参数对铣削力的影响规律及表面质量的影响规律。结果表明,对铣刀施加超声振动后,在一定范围内,随着超声振幅和频率的增大,铣削力随之减小;在施加超声振动辅助后,试件表面形貌较为圆润,相邻切削痕迹过渡平滑,显著改善了普通铣削加工后表面凸起尖锐,具有较深的沟槽痕迹,相邻切削痕迹明显的缺陷。 展开更多

关键词 镍基高温合金 超声振动辅助铣削 铣削力 表面完整性 多目标参数优化

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旋转超声振动铣削Cr12MoV轴向切削力与表面粗糙度研究 被引量：1

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作者 安强 靳伍银 周志楷 《电加工与模具》 2021年第3期56-60,共5页

为研究切削参数对切削效果的影响,将旋转超声振动铣削引入Cr12MoV模具钢铣削过程中;通过正交试验设计开展切削试验,从轴向平均切削力和表面粗糙度两方面研究了旋转超声振动铣削参数选择对Cr12MoV模具钢加工的影响。结果表明:在旋转超声... 为研究切削参数对切削效果的影响,将旋转超声振动铣削引入Cr12MoV模具钢铣削过程中;通过正交试验设计开展切削试验,从轴向平均切削力和表面粗糙度两方面研究了旋转超声振动铣削参数选择对Cr12MoV模具钢加工的影响。结果表明:在旋转超声振动辅助铣削Cr12MoV模具钢的过程中,主轴转速和切削深度对轴向平均切削力和表面粗糙度影响最大;在主轴转速2000 r/min、切削深度0.6 mm时,可获得较小的轴向平均切削力和较好的表面粗糙度;将旋转超声振动应用到Cr12MoV模具钢铣削过程中,能获得较好的加工效果。 展开更多

关键词 旋转超声振动辅助铣削 CR12MOV 轴向平均切削力 表面粗糙度

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