發(fā)布時(shí)間：2018-06-17 01:44

  本文選題：高速切削 + 斷續(xù)切削��； 參考：《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2017年19期

【摘要】：鈦合金由于其出色的機(jī)械性能廣泛的應(yīng)用于航空航天結(jié)構(gòu)組件中。但較低的機(jī)械加工性使得鈦合金切削速度低,即使在使用先進(jìn)的切削刀具時(shí),也因切削高溫而難以進(jìn)行高速切削加工。斷續(xù)切削是一種有效地降低切削溫度和改善切削質(zhì)量的方法,作為典型的斷續(xù)切削方法,傳統(tǒng)超聲振動(dòng)切削(Traditional ultrasonic vibration cutting,UVC)和橢圓超聲振動(dòng)切削(elliptical ultrasonic vibration cutting,EUVC)已取得了顯著的加工優(yōu)勢。但振動(dòng)切削臨界速度限制了它們的應(yīng)用僅在低速切削場合。因此一種新的超聲振動(dòng)切削方法被提出,即高速超聲振動(dòng)切削(High-speed ultrasonic vibration cutting,HUVC),此時(shí)刀具的振動(dòng)方向與進(jìn)給方向平行。當(dāng)切削速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過UVC和EUVC方法的臨界速度時(shí),刀具和工件依舊可以在一定的條件下實(shí)現(xiàn)分離。從而HUVC方法實(shí)現(xiàn)了宏觀上的高速切削和微觀上的斷續(xù)切削,提升了鈦合金的切削加工性。首先,HUVC方法的原理在文中給出,隨后通過一系列使用普通切削(Conventional cutting CC)方法和HUVC方法的高速切削Ti-6Al-4V合金的對(duì)比試驗(yàn)來驗(yàn)證HUVC方法的可行性。試驗(yàn)結(jié)果表明,因刀具磨損的顯著下降,HUVC方法的刀具壽命可最大提升300%。此外,相比CC方法,HUVC方法的切削效率可以顯著提升90%,切削力最大下降50%并在連續(xù)的切削加工過程中獲得更佳的表面質(zhì)量。
[Abstract]:Titanium alloys are widely used in aerospace structural assemblies due to their excellent mechanical properties. But the low machinability makes the cutting speed of titanium alloy low, even when using advanced cutting tools, it is difficult to carry out high speed cutting because of cutting high temperature. Intermittent cutting is an effective method to reduce cutting temperature and improve cutting quality. As a typical intermittent cutting method, traditional ultrasonic vibration cutting (traditional ultrasonic vibration cutting) and elliptical ultrasonic vibration cutting (Elliptical ultrasonic vibration cutting) have obtained remarkable processing advantages. But the critical speed of vibration cutting limits their application only in low speed cutting. Therefore, a new ultrasonic vibration cutting method is proposed, that is, high speed ultrasonic vibration cutting, in which the vibration direction of the cutting tool is parallel to the feed direction. When the cutting speed is far higher than the critical speed of UVC and EUVC, the tool and workpiece can still be separated under certain conditions. Therefore, the HUVC method realizes high speed cutting in macro and intermittent cutting in micro, and improves the machinability of titanium alloy. Firstly, the principle of HUVC method is given in this paper, and then the feasibility of high speed machining Ti-6Al-4V alloy is verified by a series of high speed machining experiments using conventional cutting CCS method and HUVC method. The experimental results show that the tool life of HUVC method can be increased by 300 because of the obvious decrease of tool wear. In addition, compared with CC method HUVC method, the cutting efficiency can be significantly increased by 90%, the cutting force is reduced by 50% and the surface quality is better in the continuous cutting process.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院;中航工業(yè)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司;
【基金】：2012年黑龍江省高新技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)研究資助項(xiàng)目(GA12A402)
【分類號(hào)】：TG506.5

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本文編號(hào)：2029045