高速超声振动铣削钛合金实验研究

作者：韩雄; 孙哲飞; 耿大喜; 张德远

来源：北京航空航天大学学报, 2022, 49(07): 1-11.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2021.0519

• 超声振动
• 铣削
• 表面粗糙度
• 残余应力
• 切削力

针对钛合金在普通铣削（CM）时因切削速度低而面临的切削力大、薄壁工件变形大、加工效率低、刀具磨损严重等问题，文中采用了高速超声振动铣削(HUVM)方法加工钛合金，实验研究其加工表面质量和切削力。首先，从运动学角度出发对高速超声振动铣削方法进行了运动学分析。然后，搭建了包括超声振动系统、加工系统及测量系统在内的高速超声振动铣削实验平台。最后，采用单因素实验对比了CM和HUVM两种工艺对钛合金加工切削力和表面质量的影响规律。研究结果表明：与普通铣削加工相比，高速超声振动铣削加工可以使切削力降低32.6%～35.3%。并且，高速超声振动铣削加工表面粗糙度虽略有增加，然而表面结构可以更加的均匀；此外，高速超声振动铣削加工表面残余应力均为压应力，其绝对值随着每齿进给量和切削速度的增大而降低，而普通铣削加工表面残余应力为拉应力。

• 单位
  成都飞机工业(集团)有限责任公司; 北京航空航天大学; 自动化学院; 成都飞机工业（集团）有限责任公司