机床与液压

作者：张杰，徐英帅，陈肖阳，左扬远，李想，宁馨怡

单位：东华理工大学机械与电子工程学院；东华理工大学机械与电子工程学院；东华理工大学机械与电子工程学院；东华理工大学机械与电子工程学院；东华理工大学机械与电子工程学院；东华理工大学机械与电子工程学院

关键词：铝蜂窝芯;超声切割;表面形貌;切削缺陷;刀具磨损

基金：江西省自然科学基金资助项目(20212BAB204001)；江西省教育厅科学技术研究项目 (GJJ2200724)；创新创业教育实践基地建设项目(2022ZX08)；东华理工大学实验技术研究开发项目 (DHSY-202211)

铝蜂窝芯因具有特殊的薄壁网格状结构，传统加工方式往往伴随着变形和毛刺，这是限制铝蜂窝材料应用的关键因素。超声振动加工在减少加工缺陷方面具有很大的潜力。建立有限元模型并进行切削模拟，同时进行铝蜂窝芯切削实验，对铝蜂窝芯在不同振幅和不同主轴转速下切割的表面形貌进行探究，并对不同振幅下圆刀片的磨损程度进行对比。结果表明：与普通切削相比，纵扭复合超声振动切削能够获得更好的表面形貌，更有效地降低切削缺陷数目；随着振幅的增大，切削缺陷数目得到减少，刀具磨损程度得到降低，切削表面的均匀一致性也变得更好，但施加的超声振幅过高也会导致胞壁产生分离；主轴转速增大能够很好地改善胞壁变形和胞壁分离现象。同时，在1 350~2 700 r/min之内存在一个最佳转速，使得切削缺陷数目可以达到最少。

来源：2023年第20期

《机床与液压》期刊编辑部

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