振動(dòng)切削中應(yīng)力波動(dòng)傳播對(duì)裂紋及成屑的影響研究.pdf

1、振動(dòng)切削是指切削工具相對(duì)工件以一定切削速度運(yùn)動(dòng)，并利用另外設(shè)置的振動(dòng)源，使刀具以一定的振幅、頻率振動(dòng)的加工方法。與傳統(tǒng)切削方法相比，振動(dòng)切削具有許多優(yōu)點(diǎn)，諸如較低的切削力、較高的加工精度和較低的表面粗糙度。振動(dòng)切削加工方法已成為精密加工、超精密加工的重要發(fā)展方向。 本文對(duì)振動(dòng)切削中應(yīng)力波傳播對(duì)裂紋的形成、擴(kuò)展的影響及成屑機(jī)理進(jìn)行理論分析和研究，揭示了振動(dòng)切削中刀具對(duì)工件的作用為應(yīng)力波影響下的動(dòng)態(tài)沖擊，較普通切削更易于萌生起始斷裂

2、而成屑：動(dòng)態(tài)應(yīng)力波對(duì)切削裂紋形成的影響及作用是改善切削效果的主要因素。 通過對(duì)振動(dòng)切削與普通切削理論上進(jìn)行比較與分析，對(duì)振動(dòng)切削和普通切削的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行了理論研究，其中包括受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，并且建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。并且比較了振動(dòng)切削與普通切削機(jī)理之間的差異，振動(dòng)切削系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性。 建立并調(diào)試低頻振動(dòng)切削實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。采用計(jì)算機(jī)控制的壓電陶瓷為驅(qū)動(dòng)元件的微驅(qū)動(dòng)刀架，作為振動(dòng)源；用SDC系列測(cè)力儀對(duì)切削力進(jìn)行測(cè)量；由

3、反饋信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)得到真實(shí)刀尖的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，便于修正理論給定參數(shù)值。 進(jìn)行低頻振動(dòng)切削與普通切削的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究，并利用掃描電鏡SEM及金相顯微鏡對(duì)切削樣本微觀形貌進(jìn)行分析，揭示在振動(dòng)切削中沖擊載荷作用下切削裂紋萌生的機(jī)理。實(shí)驗(yàn)及微觀分析表明：(a)相對(duì)于普通切削，振動(dòng)切削的加工表面存在各種拉擠、撕裂缺陷較少，使得加工表面的質(zhì)量提高；(b)由于刀具對(duì)工件的應(yīng)力波影響下動(dòng)態(tài)沖擊作用，裂尖區(qū)域的斷裂韌性大大低于相同切削條件下普通切削的情形