二维超声振动车削6061铝合金圆筒表面粗糙度研究

作者：刘自强; 童景琳; 卞平艳; 宰鹏辉; 张志鹏

来源：表面技术, 2022, 1-10.

• 二维超声振动车削
• 6061铝合金圆筒
• 单激励椭圆振动车刀
• 表面粗糙度
• 微织构

目的 研究分析二维超声振动车削加工中切削参数和声学参数对6061铝合金圆筒表面粗糙度的影响。方法 结合二维超声振动特性，建立二维超声振动车削表面粗糙度理论模型，采用四因素四水平正交实验，获得二维超声振动车削6061铝合金圆筒动车削过程中切削参数和声学参数对工件表面粗糙度的影响规律，选取其中四组进行二维超声振动车削与普通车削对比实验，并通过白光干涉仪和超景深显微镜对加工后的工件表面进行观测。结果 正交试验结果表明切深对加工表面粗糙度影响不明显，超声振幅、转速、进给量对加工表面粗糙度的影响程度分别为84.35%、11.36%、4.29%。超声和无超声对比实验表明二维超声振动车削相较于普通车削能显著降低车削表面的粗糙度，最大下降率为47.65%，最小下降率为11.27%；相比于普通车削加工，二维超声振动车削表面具有均匀分布的鱼鳞状微织构。结论 加工参数对表面粗糙度影响的显著从高到低为超声振幅>转速>进给量>切深，最优加工参数为f_(r)=0.15mm、n=400r/min、A=2μm、a_(p)=0.2 mm。采用二维超声振动车削的加工方法，可以显著降低6061铝合金圆筒表面的粗糙度值，并且加工表面有分布均匀的鱼鳞状微织构。

• 单位
  河南理工大学