振动切削技术的切削机理及发展趋势的研究.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页共NUMPAGES6页第PAGE\*MERGEFORMAT6页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT6页振动切削技术的切削机理及发展趋势的研究王飞机械电子专业学号：20094229029摘要：振动切削是近年来发展起来的一种新型切削加工技术，它能获得普通切削无法比拟的工艺效果。是现代切削技术的一个重要发展方向。文中对振动切削技术的切削机理及特点进行了阐述，介绍了近年来振动切削的最新研究应用状况及存在的问题，并对今后研究的发展方向进行了展望。关键词：振动切削；切削机理；ThecuttingmechanismofVibratorycuttingtechnologyAnditsdevelopmenttrendsAbstract:Vibratorycuttingisanewmetalmachiningprocessandtheory,whichhasbeendevelopedonlyrecently,Ithasmanyadwantagesthatconventionalmetalcuttingcannotattain.Itisconsideredoneofthemostimportanttrendsofmodernmetalmachiningtechnology.Inthispaper,thecuttingmechanismandthefeatureofthevibratorycuttingaresummarized,andtheneweststateofapplicationandresearchworkareintroduced,theexistingproblemsarealsopointedout.Moreover,thetheoreticalstudyanditsdevelopmenttrendsareforeseenaswell.Keywords:vibrationmachining;cuttingmechanism;1引言随着科学技术和工业生产的不断发展，对各种精密机械零件的加工精度和表面质量的要求越来越高；特别是随着机械制造业的日益发展，对一些日益广泛采用的有着高效、高精、高难度加工需求的各种难加工材料的加工，再利用传统切削加工方法已很难满足，有时甚至无法加工，比如不锈钢．耐热钢及钛合金等。而振动切削技术就以其切削力小、切削热降低、工件表面质量提高、精度提高、切屑处理容易、刀具耐用度提高等优点，可以获得普通切削无法比拟的工艺效果，特别是在难加工材料的加工和普通材料的难加工工序的加工等领域，解决了许多关键性的工艺问题，并取得了良好效果[1]。图1振动切削过程示意图[2]2振动切削技术的切削机理振动切削是一种特种切削加工方法，振动切削是指在切削过程中给刀具(工件)加上某种有规律的、可控的振动，从而改变加工(切削)机理的切削方法，是一种脉冲切削方法。振动切削的核心技术是振动器、电源和振动切削工艺[1]。振动切削的分类如图2[3]。图2振动切削的分类在振动切削中，并没有利用刀具振动的整个周期，而只是在极短的一瞬间进行切削。现以切削方向的振动切削为例加以分析。图3为切削方向振动切削示意图。图3中，刀具以振幅a、振动频率沿f图3切削方向振动切削示意图切削方向振动；工件以切削速度向着刀具方向移动。如果工件的切削速度和刀具的振动运动之间满足，那么就可以使刀具从切削区时切离时，从而形成脉冲切削。图中:t1和t2分别为刀具切入、切出金属材料的时间;t3为相邻下一周期刀具的切入时间。那么，刀具在一个振动周期内的净切削时间为tc。若以工件作为参照物，刀具从A点开始切削工件，经B和C点，到D点完成了一个振动周期。根据不同阶段的加工特点，我们可以把整个周期分为3个阶段:⑴切削阶段。如图中的AB段所示，此阶段刀具进入切削区，对工件进行切削，实际切削长度为Lt(周期净切削量)。⑵刀-屑分离阶段。如图中BC段所示，在此阶段，刀具停止对金属材料的切削加工，并自B点开始从切削区分离，到C点完成整个分离过程，刀-屑分离的实际距离为周期分离量LG。⑶再切削阶段。如图中CD段所示，该阶段是刀具重新回到切削区的过程，从而为下一周期的实际切削加工做准备。至此，刀具