摘要
针对SiCf/SiC陶瓷基复合材料难加工问题,开展超声振动辅助车削刀柄设计与实验研究。通过理论计算并结合材料特性、刀具结构等分析,分别设计频率为20、30、33 kHz车削刀柄的变幅杆、换能器,通过有限元模态分析及刀柄检测,验证设计的合理性;针对超声车削刀柄开展加工测试实验,如频率检测、振幅检测、表面粗糙度检测,并进行样件车削加工。结果表明:采用超声振动辅助车刀可以对SiCf/SiC陶瓷基复合材料进行加工,合理的参数频率为33 kHz,振幅为3μm,可有效降低切削力和切削热,能够改善材料的可加工性,解决SiCf/SiC陶瓷基复合材料难加工问题。目前该设计已经在航空SiCf/SiC陶瓷基复合材料加工领域首次成功地实现了工程化应用,并且还可以进一步推广到更广泛的领域。
- 单位