超声波激振刀具扭振镗孔时后刀面干涉的研究.docx

超声波激振刀具扭振镗孔时后刀面干涉的研究
超声波激振刀具扭振镗孔时后刀面干涉的研究
一、引言
超声波激振刀具应用于加工过程中，因为其高效率、高精度等优点，受到了广泛关注。超声波激振刀具扭振镗孔是一种常见且重要的加工方式，其在镗孔运动轨迹上产生双向扭振，并在切削过程中产生高频微动。后刀面与切削道之间的干涉对加工品质有很大影响，因此对其进行分析研究具有很高的实际意义。
二、超声波激振刀具扭振镗孔原理及应用
超声波激振刀具扭振镗孔是利用超声波振动的特性，在镗孔运动轨迹上产生双向扭振，并在切削过程中产生高频微动。其原理是，超声波系统通过振子的振动，产生了高频的机械能，将其转换为刀具的振动，从而实现在刀具和工件间的钻削和镗孔。
该方法在机械加工中广泛应用于复杂轮廓的加工和超精密加工，因其高效率、高精度和可控性优势，使得传统的加工方式无法比拟。目前，超声波激振刀具技术已在航空航天、汽车、电子、医疗器械等领域得到应用。
三、超声波激振刀具扭振镗孔时后刀面干涉产生原因
超声波激振刀具扭振镗孔时，后刀面与切削道之间的干涉是由于镗孔时刀具振动引起的。这种振动不可避免地在沿钻头长度方向进行，且随着刀具振动的惯性和剪切力的作用而产生波动，导致钻头和后刀面之间的相对移动产生波纹。
四、后刀面干涉的影响
后刀面干涉对加工品质有很大影响，主要表现为以下方面：
（1）表面粗糙度的变化：后刀面的波纹将影响加工表面的粗糙度，使得加工表面的精度变差。
（2）加工尺寸的变化：后刀面干涉还会导致加工尺寸的变化，特别是对于高精度要求的加工，会使加工尺寸偏差产生。
（3）加工质量的不稳定性：后刀面的波纹会产生噪声和振动，从而影响加工质量的稳定性。
五、后刀面干涉的解决方法
采取以下方法可以减少后刀面干涉的影响：
（1）优化振动频率和振幅：通过调整超声波的频率和振幅，可以减少后刀面的波动，从而减少后刀面与切削道的干涉。
（2）优化刀具形状和材质：选择合适的刀具形状和材质，可以减少后刀面的波动，从而减少后刀面与切削道的干涉。
（3）采用微切削方法：采用微切削方法，可以将切削极限控制在微米级别，从而减少后刀面的波动，从而减少后刀面与切削道的干涉。
六、结论
超声波激振刀具扭振镗孔是一种高效率、高精度的加工方法，其后刀面干涉对加工品质有很大影响。为了减少后刀面干涉的影响，可以采取优化振动频率和振幅、优化刀具形状和材质以及采用微切削方法等解决方法。