纵扭复合超声振动切割铝蜂窝芯表面质量研究

简介

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1350~2700 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。