细长轴振动车削表面粗糙度的研究.pdf

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1、机械设计与制造第11期184MachineryDesign＆Manufacture2014年11月细长轴振动车削表面粗糙度的研究许立，孙雷，杨亮，施志辉(大连交通大学机械工程学院，辽宁大连116028)摘要：根据超声波振动车削ks-原理，第一步通过逐点单因素试验对超声振动切削下细长轴不同位置处表面粗糙度随切削用量的变化进行了研究，确定了不同切削因素变化下细长轴表面粗糙度的极值位置；第二步通过正交试验研究了超声振动车削细长轴时切削用量对工件整体平均表面粗糙度的影响，并与普通切削进行了对比试验。试验结果表明：超声波振动车削能够显著改善细长轴加工后的表面粗糙度。同时研

2、究了各切削用量对表面粗糙度的影响规律，并对超声振动切削参数进行优化，得出试验最佳切削参数。关键词：细长轴；超声振动切削；表面粗糙度；正交试验：单因素法；切削用量中图分类号：TH16；TG506．5文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)11-0184—04ResearchonSurfaceRoughnessofSlenderShaftwithUltrasonicVibrationTurningxuLi，SUNLei，YANGLiang，SHIZhi-hui(CollegeofMechanicalEngineering，DalianJiao—tong

3、University，LiaoningDalian116028，China)Abstract：Accordingtotheprincipleofultrason&vibrationtuming，thefirststepistostudydifferentpositionchangesofs缸eroughnesswithcuttingparametersunderultrasonicvibrationturningofslendershbythetestofsinglefavtor，anddeterminingtheextremeposhionofsu,faver

4、oughi~sswiththeslendershchangesindiferemcuttingconditions．ThesecondstepistostudytheinfluenceofcuttingparametersontheoverallaveragesugCoceroughnessofworkpieceunderultrasonicvibrationtumingofslendershbyorthogonaltestdesign，andcomparedwiththeconventionalcutting．Theexperimentalresultssho

5、wthatultrasonicvibrationtumingslendershprocessingCansigni／~antlyimprovethesuoCaceroltghnes$．Atthesametime，theinfluencelawsofcuttingparametersontheSU~caveroughnessaveinvestigated，andfindingouttheoptimalcuttingexperimentalparameters．KeyWords：SlenderShaft；Uitr~onicVibrationTurning；Surfa

6、ceRoughness；OrthogonalTestDesign；SingleFactorMethod；CuttingParameter1引言通车削加工后不同位置表面粗糙度相差较大的工艺难题，在普通车削上引入超声振动技术，研究细长轴表面粗糙度在超声振动切细长轴是指长度与直径之比(长径比)大于2O的轴类零伴q。削系统下的变化以及各切削用量对工件整体表面粗糙度的影响，然而由于自身刚性差，特别是轴中间位置径向刚度低的特点，普并与普通车削进行对比实验。通车削时受切削力及切削热引起线膨胀，极易产生弯曲和振动，难以获得良好的加工精度和表面粗糙度[2-3]。表面粗糙度又是评价

7、2超声波振动切削机理工件加工表面质量的一个重要参数，它对工件的疲劳强度、接触振动切削是通过在切削刀具上施加某种有规律、可控的振刚度、耐腐蚀性、配合性能、工作精度和工作性能等都有重要的影动，使切削速度、切削深度发生周期性改变，从而获得特殊工艺效响，因此如何有效提高细长轴车削加工后的表面粗糙度成为了金果的脉冲式断续切削过程日。刀具运动轨迹，如图l所示。属切削领域的一个难题。刀具从0点振动方向与工件相反，到。点时开始与工件接超声波振动加工技术作为一种20世纪后期兴起的非传统触切削，越过顶点后刀的振动方向发生改变，开始与刀运动方向加工方法，因其切削力小、切削温度低、功率

8、消耗小及加工精度相同；运