轴向超声振动辅助铣削力的建模与实验研究

作者：魏学涛; 岳彩旭^*; 刘献礼; 严复钢; 魏士亮; Steven Y.Liang

来源：机械科学与技术, 2021, 40(12): 1820-1828.

DOI：10.13433/j.cnki.1003-8728.20200288

• 轴向振动
• 超声铣削
• 解析模型
• 铣削力

轴向超声振动辅助铣削工艺是近年来铣削领域的最新进展之一,目前对于轴向超声振动铣削力建模的研究相对较少。针对这一问题,提出了一个考虑轴向振动的超声铣削力建模方法。根据空间中刀尖运动轨迹的坐标,建立了准确的瞬时切厚模型,得到不同切削角度下切屑形成力和摩擦力模型。将铣削力与未变形的切屑截面面积建立函数关系,考虑了瞬时未变形切厚模型以及瞬时切深模型,得到了轴向冲击力模型。结合切屑形成力模型、摩擦力模型和轴向冲击力模型得到轴向超声振动辅助铣削力模型。研究结果表明:预测的铣削力变化趋向与实验测得的铣削力变化趋向吻合,最大峰值力的误差范围在7.53%～17.35%之间。本文结果将为超声振动辅助铣削工艺的优化研究提供理论基础。

• 单位
  哈尔滨理工大学