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基于分子动力学的振动辅助磨削对镍基高温合金亚表面损伤的影响
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作者 范依航 刘忠悦 郝兆朋 《表面技术》 北大核心 2026年第3期171-182,共12页
目的研究镍基高温合金在磨削加工过程中的亚表面损伤机理,利用分子动力学仿真分析手段,对比振动辅助磨削与常规磨削过程中镍基高温合金亚表面缺陷演化与亚表面缺陷原子数量变化,进而探究振动辅助磨削对镍基高温合金亚表面损伤的影响规... 目的研究镍基高温合金在磨削加工过程中的亚表面损伤机理,利用分子动力学仿真分析手段,对比振动辅助磨削与常规磨削过程中镍基高温合金亚表面缺陷演化与亚表面缺陷原子数量变化,进而探究振动辅助磨削对镍基高温合金亚表面损伤的影响规律。方法采用分子动力学方法建立振动辅助下立方氮化硼(CBN)单颗磨粒磨削镍基高温合金的磨削过程,通过仿真分析,研究微观尺度下镍基高温合金的亚表面损伤机理。借助仿真分析,研究振动辅助磨削下亚表面的形成机理。利用仿真与实验相结合的方法,对比振动磨削和常规磨削下镍基高温合金的磨削力、亚表面缺陷原子数量、类型及位错的变化情况,深入分析振动辅助磨削对镍基高温合金亚表面损伤的影响。结果在磨具与工件接触后,工件原有的晶格结构发生变化,晶体内部产生亚表面缺陷,进而在工件内部形成亚表面损伤。在施加振动后,能够有效减小磨具的磨削力,且振动会抑制层错结构、位错缺陷和V型位错的产生,使工件内部的亚表面缺陷原子数量明显降低,从而减少镍基高温合金的亚表面损伤。结论在磨削时,工件内部会产生V型位错,这是导致镍基高温合金亚表面损伤的重要原因。振动磨削通过抑制镍基高温合金内部V型位错的产生,从而降低镍基高温合金的亚表面损伤,获得更好的亚表面质量。 展开更多
关键词 振动辅助磨削 镍基高温合金 亚表面损伤 分子动力学 位错
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超声振动辅助切削加工在难加工材料中的应用 被引量:1
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作者 董国军 吴孟为 +5 位作者 李晶星 曹永智 方志鸿 郭志清 赖睿达 李文旭 《工具技术》 北大核心 2025年第8期1-16,共16页
本文对超声振动辅助切削加工技术在航空航天领域难加工材料应用的现状和趋势进行综述。针对钛合金、碳纤维增强复合材料、金属基复合材料及硬脆材料等难加工材料,超声振动辅助切削加工体现出独特的优势。超声振动辅助切削加工通过在刀... 本文对超声振动辅助切削加工技术在航空航天领域难加工材料应用的现状和趋势进行综述。针对钛合金、碳纤维增强复合材料、金属基复合材料及硬脆材料等难加工材料,超声振动辅助切削加工体现出独特的优势。超声振动辅助切削加工通过在刀具或工件上施加超声振动,改变加工轨迹和材料去除机制,能有效提高加工效率,降低切削力,减小刀具磨损,同时提升工件表面质量。最后对超声振动辅助切削加工技术的未来发展进行展望,指出该技术在高端制造领域具有广泛应用潜力。 展开更多
关键词 超声振动辅助切削 难加工材料 加工工艺 加工表面质量
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基于响应曲面法的石墨超声振动辅助高速铣削表面粗糙度预测模型与优化
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作者 周玉海 王成勇 +3 位作者 乔西铭 李伟秋 李文红 陈守峰 《工具技术》 北大核心 2025年第6期34-42,共9页
为改善石墨超声振动辅助铣削加工质量,基于响应曲面法进行四因素三水平超声振动辅助高速铣削实验,选取切削深度、切削宽度、切削速度和超声振幅作为输入参数,将表面粗糙度Ra作为输出参数,进而构建表面粗糙度预测模型,研究加工工艺参数... 为改善石墨超声振动辅助铣削加工质量,基于响应曲面法进行四因素三水平超声振动辅助高速铣削实验,选取切削深度、切削宽度、切削速度和超声振幅作为输入参数,将表面粗糙度Ra作为输出参数,进而构建表面粗糙度预测模型,研究加工工艺参数对表面粗糙度的影响规律并优化加工参数。使用响应曲面法建立加工参数与表面粗糙度的二次回归模型,其校正系数为95.98%,表面粗糙度回归模型显著、可靠性好。研究结论显示,超声振幅A对石墨表面粗糙度的影响显著;随切削速度增大Ra呈现先减小后增大趋势,随切削宽度增大Ra呈先增大后减小趋势,随进给速度增大Ra呈先增大后减小趋势;经优化分析和实验验证,获得表面粗糙度Ra最小的最优组合切削参数:切削速度为180 m/min,切削深度为1 mm,进给速度为1146 mm/min,超声振幅为1.4μm,所得优化工艺参数为企业加工石墨材料提供理论指导。 展开更多
关键词 各向同性石墨 响应曲面法 表面粗糙度 二阶回归模型 参数优化
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纵扭复合超声辅助铣削TiAl薄壁件稳定性研究
4
作者 王晓沁 曾雯浩 汪振华 《工具技术》 北大核心 2025年第10期76-81,共6页
为实现高频间歇铣削,将纵扭超声技术引入常规铣削中,对于加工钛铝合金等易颤振材料具有广阔应用前景。重点分析超声辅助技术对铣削力的影响,定义超声辅助影响函数,建立铣削力模型。在此基础上运用半离散法得到稳定性叶瓣图,仿真结果表明... 为实现高频间歇铣削,将纵扭超声技术引入常规铣削中,对于加工钛铝合金等易颤振材料具有广阔应用前景。重点分析超声辅助技术对铣削力的影响,定义超声辅助影响函数,建立铣削力模型。在此基础上运用半离散法得到稳定性叶瓣图,仿真结果表明,在32 kHz超声辅助下的稳定性提高38%。结合五轴机床铣削实验,对加工表面质量展开分析并验证该模型的准确性。 展开更多
关键词 超声辅助铣削 稳定性叶瓣图 TIAL合金
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聚醚醚酮超声振动切削表面质量分析
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作者 杨亮 杨晨 李德逸 《机械工程师》 2025年第11期31-35,39,共6页
聚醚醚酮(PEEK)材料是一种热塑性材料,对其进行普通车削加工,其表面加工质量通常较差。为解决这一问题,采用超声振动切削加工的方法,选用合适的切削参数,通过单因素试验及正交试验对该材料进行切削试验研究,以改善该材料表面质量。在切... 聚醚醚酮(PEEK)材料是一种热塑性材料,对其进行普通车削加工,其表面加工质量通常较差。为解决这一问题,采用超声振动切削加工的方法,选用合适的切削参数,通过单因素试验及正交试验对该材料进行切削试验研究,以改善该材料表面质量。在切削试验的基础上,进行极差分析,以探究切削三要素对表面粗糙度的影响规律。通过试验对比不同切削参数下聚醚醚酮材料的表面形貌特征,并得出结论:当n=300 r/min、f=0.06 mm/r及a_(p)=0.15 mm时可以得到较好的表面加工质量。 展开更多
关键词 表面粗糙度 超声振动切削 正交试验 表面质量
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C_(f)/SiC复合材料超声振动辅助小孔钻削试验研究 被引量:1
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作者 孙婷 解丽静 +3 位作者 姜佳明 刘桐语 吴嘉祺 王西彬 《工具技术》 北大核心 2025年第6期28-33,共6页
碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_(f)/SiC)是典型的难加工材料。在其上钻削小孔时极易出现制孔缺陷,影响零部件性能及可靠性。因此以ϕ2 mm小孔为研究对象,使用清水作为切削液,研究在常规和超声振动辅助条件下,干钻削、浸水钻削和喷水... 碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_(f)/SiC)是典型的难加工材料。在其上钻削小孔时极易出现制孔缺陷,影响零部件性能及可靠性。因此以ϕ2 mm小孔为研究对象,使用清水作为切削液,研究在常规和超声振动辅助条件下,干钻削、浸水钻削和喷水钻削6种不同钻削加工条件对切削力以及孔加工表面质量的影响规律。研究结果表明,在相同切削参数条件下,常规干钻削的轴向切削力较小,湿式钻削会因水填充材料而使材料综合强度和切削抗力增加。超声振动能够有效降低C_(f)/SiC复合材料钻削中的轴向力和扭矩,对孔出口棱边及孔壁缺陷有一定的抑制作用,超声振动辅助干钻削、喷水钻削以及浸水钻削的平均轴向力分别减小28%,42%和63%,最大扭矩分别减小48%,62%和61%。超声浸水钻削和常规干钻削有较小的切削力和较好的孔加工质量,适合钻削加工C_(f)/SiC复合材料。 展开更多
关键词 C_(f)/SiC复合材料 超声振动辅助钻削 切削力 孔加工质量
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超声椭圆振动切削装置应用研究综述
7
作者 刘志鹏 付秀丽 +3 位作者 蒋振峰 梁新宇 潘延安 潘永智 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期87-95,共9页
超声椭圆振动切削(ultrasonic elliptical vibration cutting,UEVC)技术可以获得低表面粗糙度和不同形状的织构,为了满足不同加工需求已经设计并制造了多种类型的UEVC装置。按照激励方式不同对UEVC装置进行分类分析,归纳了谐振型与非谐... 超声椭圆振动切削(ultrasonic elliptical vibration cutting,UEVC)技术可以获得低表面粗糙度和不同形状的织构,为了满足不同加工需求已经设计并制造了多种类型的UEVC装置。按照激励方式不同对UEVC装置进行分类分析,归纳了谐振型与非谐振型UEVC装置椭圆轨迹产生原理,明确各类UEVC装置适用领域,并对UEVC装置进行总结和展望,为后续装置设计与优化提供方向。 展开更多
关键词 超声椭圆振动切削装置 变幅杆 精密加工 模态转化 激励方式
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超声振动辅助铣削CF/PEEK加工特性试验研究
8
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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激光超声复合切削硬质合金的切削力研究与优化
9
作者 王俊皓 张昌娟 +1 位作者 焦锋 曹永静 《工具技术》 北大核心 2025年第8期30-35,共6页
通过与常规切削、激光辅助切削和超声辅助切削方法的切削力和表面质量进行对比分析得出,激光超声复合切削过程中的切深抗力(F_(y))、主切削力(F_(z))以及进给抗力(F_(x))平均切削力分别减小了约48.70%、50.87%、44.32%,40.01%、47.57%、... 通过与常规切削、激光辅助切削和超声辅助切削方法的切削力和表面质量进行对比分析得出,激光超声复合切削过程中的切深抗力(F_(y))、主切削力(F_(z))以及进给抗力(F_(x))平均切削力分别减小了约48.70%、50.87%、44.32%,40.01%、47.57%、35.79%,26.94%、19.36%、19.75%。此外,表面粗糙度Ra值分别减小了约70.96%,49.51%和57.61%,证明激光超声复合切削更有利于加工硬质合金。通过正交试验分析可知,激光超声复合切削过程中的切削力随激光功率的增大而减小,随着切削速度的增大先减小后增大,与进给量和切削深度呈正相关。 展开更多
关键词 硬质合金 激光超声复合切削 切削力 正交试验
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细晶铝主镜超精密加工表面质量和亚表面损伤研究
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作者 郭文 于秋跃 +4 位作者 王国燕 李依轮 吕天斌 于长锁 王聪 《工具技术》 北大核心 2025年第4期15-21,共7页
本文对我国自主研制的天基超重构分块式光学系统中使用的细晶铝材料进行普通超精密车削、高频超声振动超精密车削和化学机械抛光试验,对三种超精密加工方法加工细晶铝的表面质量和亚表面损伤进行研究。研究结果表明,与普通超精密车削相... 本文对我国自主研制的天基超重构分块式光学系统中使用的细晶铝材料进行普通超精密车削、高频超声振动超精密车削和化学机械抛光试验,对三种超精密加工方法加工细晶铝的表面质量和亚表面损伤进行研究。研究结果表明,与普通超精密车削相比,使用高频超声振动超精密车削方法可以获得更优的表面粗糙度,与普通超精密车削相比约降低13.3%。高频超声振动超精密车削和普通超精密车削亚表面都存在明显的晶粒细化,并且越靠近表层晶粒越细。此外,透射电镜试验结果表明,由于高频超声振动对加工表面的敲击作用,高频超声振动超精密车削加工细晶铝的亚表面损伤层更厚。为了获得更高的表面质量,对细晶铝进行化学机械抛光试验,获得最优的细晶铝化学机械抛光液成分和主要抛光工艺,并得到表面粗糙度为0.345 nm的超光滑表面,抛光后的细晶铝亚表面损伤层仅9.3 nm。使用上述化学机械抛光液和抛光工艺,自主研制了柔性抛光设备,完成边到边600 mm超重构细晶铝主镜的加工,面形精度达到RMS 0.019λ(λ=632.8 nm),表面粗糙度达到0.456 nm,实现我国自主研制的天基超重构分块式光学系统中铝合金反射镜超光滑、超低损伤表面加工。 展开更多
关键词 细晶铝 高频超声振动超精密车削 化学机械抛光 亚表面损伤
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K403铸造高温合金超声振动切削加工试验研究
11
作者 奚军生 张理博 +4 位作者 焦振华 罗成 安涛涛 周静 王毅丹 《工具技术》 北大核心 2025年第11期18-25,共8页
K403铸造高温合金具有优异的高温强度、抗蠕变性能、抗氧化性能和抗腐蚀性能,是航空发动机和燃气轮机的关键零件材料。针对K403铸造高温合金加工中切削力大、切削温度高、刀具磨损和崩刃严重导致零件加工精度和表面粗糙度差的问题,开展K... K403铸造高温合金具有优异的高温强度、抗蠕变性能、抗氧化性能和抗腐蚀性能,是航空发动机和燃气轮机的关键零件材料。针对K403铸造高温合金加工中切削力大、切削温度高、刀具磨损和崩刃严重导致零件加工精度和表面粗糙度差的问题,开展K403铸造高温合金超声振动切削试验,研究名义切削速度、切削深度和每转进给量对刀具磨损和表面粗糙度的影响规律。结果表明:在K403铸造高温合金超声振动切削中,名义切削速度是影响刀具磨损的主要原因,其次是每转进给量和切削深度;每转进给量对表面粗糙度的影响最大,其次是名义切削速度和切削深度。综合考虑刀具寿命和加工效率,优选的K403铸造高温合金超声振动切削的名义切削速度为2.5 m/min,每转进给量为0.04~0.06 mm/r,切削深度为0.05~0.07 mm。 展开更多
关键词 K403高温合金 超声振动切削 切削力 表面粗糙度 刀具磨损
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硬质合金激光辅助切削刀具磨损预测研究
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作者 魏攀 牛晶晶 +1 位作者 霍衍浩 牛赢 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第3期97-105,共9页
硬质合金YG10作为典型的难加工材料,使用普通切削方法易造成严重刀具磨损。针对这一问题,提出采用激光辅助切削方法进行加工,通过对比普通切削与激光辅助切削两种加工方式下的刀具磨损情况,证明激光辅助切削可有效降低切削力,减小刀具... 硬质合金YG10作为典型的难加工材料,使用普通切削方法易造成严重刀具磨损。针对这一问题,提出采用激光辅助切削方法进行加工,通过对比普通切削与激光辅助切削两种加工方式下的刀具磨损情况,证明激光辅助切削可有效降低切削力,减小刀具磨损。建立了支持向量机回归模型(SVR)及交叉验证-支持向量机回归模型(CV-SVR),并对特定切削参数下的后刀面磨损量进行预测。结果表明:两种模型预测结果与实际值误差较小,特别是CV-SVR模型拟合精度更高,相较于SVR模型平均相对误差减小10%左右;采用CV优化后的SVR模型可以有效模拟刀具磨损中的非线性关系,并能为实际加工中刀具磨损情况的判断提供依据。 展开更多
关键词 硬质合金 激光辅助切削 刀具磨损预测
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CFRP/Cu叠层材料超声辅助钻削的工艺特性与加工质量研究
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作者 龚煜轩 朱柏崴 +1 位作者 刘二亮 庄百亮 《工具技术》 北大核心 2025年第8期23-29,共7页
通过试验对比普通钻削与超声辅助钻削在不同加工参数下对CFRP/Cu叠层材料的加工性能,重点分析加工模式和参数对轴向力、孔缺陷、孔壁粗糙度及表面形貌的影响。研究表明:超声辅助钻削在降低轴向力和孔缺陷、改善孔壁表面质量方面具有显... 通过试验对比普通钻削与超声辅助钻削在不同加工参数下对CFRP/Cu叠层材料的加工性能,重点分析加工模式和参数对轴向力、孔缺陷、孔壁粗糙度及表面形貌的影响。研究表明:超声辅助钻削在降低轴向力和孔缺陷、改善孔壁表面质量方面具有显著优势,尤其在低进给量下,超声辅助钻削的轴向力显著低于普通钻削,能够有效减少CFRP层入口处的撕裂和毛刺缺陷。同时,超声辅助钻削可以减轻切削力对材料的推挤作用,从而显著降低Cu层出口处的毛刺高度。此外,超声辅助钻削通过减小轴向力和刀具与材料之间的摩擦,能够显著提升孔壁表面的光洁程度,降低孔壁粗糙度。研究还发现,转速和进给量对轴向力和加工质量也有较大影响。在普通和超声辅助钻削中,较低进给量和较高的转速可以降低轴向力和孔壁粗糙度,减少孔缺陷。经过优选,在进给量为0.01 mm/r和转速为4 000 r/min的条件下,超声辅助钻削对CFRP/Cu叠层材料的钻削效果最佳。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料/铜叠层结构 超声辅助钻削 轴向力 孔质量
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TC4钛合金超声椭圆振动辅助超精密切削加工工艺
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作者 农志宇 张楚鹏 +4 位作者 朱宝义 刘春 孙守利 赵增亚 陈肖 《工具技术》 北大核心 2025年第9期90-96,共7页
超声椭圆振动辅助切削过程中刀具和工件之间发生高频周期性分离,能够较好地改善难加工材料的去除性能。本文针对TC4钛合金在切削过程中极易产生黏刀与排屑困难等问题,采用正交试验方法设计4因素4水平试验,研究超声椭圆振动辅助超精密切... 超声椭圆振动辅助切削过程中刀具和工件之间发生高频周期性分离,能够较好地改善难加工材料的去除性能。本文针对TC4钛合金在切削过程中极易产生黏刀与排屑困难等问题,采用正交试验方法设计4因素4水平试验,研究超声椭圆振动辅助超精密切削参数对加工表面质量的影响规律。通过对已加工表面粗糙度方差和信噪比进行分析,获得在振动频率为37.5 kHz条件下的优化工艺参数组合,即主轴转速S=50 r/min、进给量f=3μm/r、切削深度D=2μm、振幅A=4μm。在该优化工艺参数组合下加工的钛合金表面粗糙度为15.44 nm,优于普通金刚石切削加工的Ra=58.11 nm,表面粗糙度降低约75%。使用优化的工艺参数组合加工后,刀具磨损量仅为普通超精密切削条件下的13%。以上研究结果可为高表面质量薄壁TC4钛合金制造提供加工工艺参考。 展开更多
关键词 超声椭圆振动辅助切削 表面粗糙度 工艺优化 刀具磨损
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SiC颗粒增强铝基复合材料的超声振动钻削试验研究 被引量:23
15
作者 许幸新 张晓辉 +1 位作者 刘传绍 赵波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第21期2573-2577,共5页
在分析振动切削基本原理的基础上,采用了超声振动钻削的方法对金属基复合材料进行孔加工。借助自行研制的超声钻削设备,通过使用不同材质的硬质合金麻花钻,对两种不同含量的SiC颗粒增强铝基复合材料进行了普通钻削与超声振动钻削的对比... 在分析振动切削基本原理的基础上,采用了超声振动钻削的方法对金属基复合材料进行孔加工。借助自行研制的超声钻削设备,通过使用不同材质的硬质合金麻花钻,对两种不同含量的SiC颗粒增强铝基复合材料进行了普通钻削与超声振动钻削的对比试验。从复合材料的破碎形式、超声振动钻削力、钻头磨损以及孔的加工质量等4个方面对超声振动钻削复合材料的特性进行了研究。结果表明,轴向超声振动钻削能够提高入钻的定位精度及孔的表面质量,有效地改善钻头横刃的磨损,同时,钻削扭矩较普通钻削降低约30%。 展开更多
关键词 超声振动 钻削 复合材料 切削特性
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超声铣削钛合金材料表面粗糙度研究 被引量:29
16
作者 王明海 李世永 郑耀辉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期341-346,340,共7页
在传统铣削基础上赋予铣刀超声扭振,研究加工参数(振幅、铣削速度、进给量)对铣刀侧刃加工表面质量的影响。进行了扭振铣削试验,得到了单变量加工参数对铣削表面质量的影响,并应用方差分析和响应曲面分析研究了加工参数各因素及交互因... 在传统铣削基础上赋予铣刀超声扭振,研究加工参数(振幅、铣削速度、进给量)对铣刀侧刃加工表面质量的影响。进行了扭振铣削试验,得到了单变量加工参数对铣削表面质量的影响,并应用方差分析和响应曲面分析研究了加工参数各因素及交互因素对表面粗糙度影响的显著性,优化了加工参数,建立了粗糙度预测模型。研究表明,施加的超声扭振可明显降低表面粗糙度;超声扭振铣削加工时对表面粗糙度影响重要程度依次为振幅、铣削速度、进给量;采用大振幅和低铣削速度更利于降低表面粗糙度。 展开更多
关键词 超声扭转振动 振动铣削 表面粗糙度 方差分析 响应曲面法
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二维超声振动磨削陶瓷的表面质量试验研究 被引量:12
17
作者 童景琳 赵波 +3 位作者 吴雁 刘传绍 高国富 焦锋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期177-179,共3页
采用金刚石砂轮对陶瓷材料进行了不同参数下的普通磨削和二维超声振动磨削试验,对获得的不同表面质量特征及不同的加工参数对表面质量的影响进行了分析。实验结果表明,在同样的加工条件下,超声振动磨削表面的沟槽浅而宽,在超声振动下砂... 采用金刚石砂轮对陶瓷材料进行了不同参数下的普通磨削和二维超声振动磨削试验,对获得的不同表面质量特征及不同的加工参数对表面质量的影响进行了分析。实验结果表明,在同样的加工条件下,超声振动磨削表面的沟槽浅而宽,在超声振动下砂轮不易堵塞,利于使用细砂轮磨削,因此超声振动磨削可以提高陶瓷材料的表面质量。 展开更多
关键词 陶瓷 二维超声波振动 磨削 表面质量
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超声振动辅助车削高温合金和铝镁合金研究 被引量:14
18
作者 徐英帅 邹平 +1 位作者 王伟 杨旭磊 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期95-100,共6页
针对GH4169镍基高温合金和5A06铝镁合金切削加工困难,以及已加工表面质量和加工精度要求高等难题,从切削原理及加工工艺入手,采用超声振动方法设计超声振动车削加工系统.利用该加工系统对GH4169和5A06两种合金材料做超声振动车削与普通... 针对GH4169镍基高温合金和5A06铝镁合金切削加工困难,以及已加工表面质量和加工精度要求高等难题,从切削原理及加工工艺入手,采用超声振动方法设计超声振动车削加工系统.利用该加工系统对GH4169和5A06两种合金材料做超声振动车削与普通车削的对比试验.结果表明:超声振动辅助车削高温合金和铝镁合金中工艺参数对已加工工件的表面粗糙度、表面形貌和切屑形态影响明显,合理选择各工艺参数能够有效地改善加工质量,使得超声振动车削的加工效果明显好于普通车削. 展开更多
关键词 超声振动车削 工艺参数 表面粗糙度 表面形貌 切屑形态
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超声振动辅助微细铣削加工尺寸精度实验 被引量:11
19
作者 沈学会 张建华 +1 位作者 邢栋梁 董春杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期229-233,共5页
实验研究了利用进给方向超声振动辅助微细铣削对零件加工尺寸精度的影响。以2A12为实验工件材料,利用一个超声振子带动工件沿进给方向振动进行铣槽实验,加工后对槽宽进行了精确测量。通过单因素实验分析了施加超声振动前后加工槽宽的变... 实验研究了利用进给方向超声振动辅助微细铣削对零件加工尺寸精度的影响。以2A12为实验工件材料,利用一个超声振子带动工件沿进给方向振动进行铣槽实验,加工后对槽宽进行了精确测量。通过单因素实验分析了施加超声振动前后加工槽宽的变化,结果表明超声振动有助于减小加工尺寸偏差,而大的振幅更有利于提高加工尺寸精度;基于日本田口方法,通过全因子实验考察了主轴转速、每齿进给量、振幅对加工尺寸偏差的影响并进行了加工参数优化。 展开更多
关键词 超声振动 微加工 铣削 尺寸精度 田口方法
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超声振动铣削加工参数对切削力的影响 被引量:13
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作者 王明海 李世永 +1 位作者 郑耀辉 李晓鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第15期2024-2029,共6页
为了改善传统铣削钛合金的加工条件,研究了进给方向超声振动辅助铣削对切削力的影响。定值计算了不同振动频率、振幅、铣削速度时的净切削时间比,建立了对工件施加超声振动的铣削加工三维有限元模型,根据仿真结果讨论了加工参数对进给... 为了改善传统铣削钛合金的加工条件,研究了进给方向超声振动辅助铣削对切削力的影响。定值计算了不同振动频率、振幅、铣削速度时的净切削时间比,建立了对工件施加超声振动的铣削加工三维有限元模型,根据仿真结果讨论了加工参数对进给方向切削力瞬时值的影响,并结合净切削时间比分析了加工参数对三个方向切削力平均值的影响。研究表明:施加超声振动后切削力明显减小;振动频率小于40 kHz和振幅小于30μm时切削力平均值同净切削时间比变化趋势一致,当频率或振幅超过上述值时,刀具、工件间的摩擦力对切削力平均值的影响显著。 展开更多
关键词 超声振动铣削 净切削时间比 有限元 切削力
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