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工具技术2025年第07期:细长轴超声椭圆振动车削颤振稳定性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:邹书航;周知进;潘建林;黄雪值;

单位:广西科技大学机械与汽车工程学院;贵州理工学院工程训练中心;

摘要:细长轴在实际生产中具有很高的应用价值,但由于其刚度较低,在车削过程中易发生变形与颤振,严重制约加工质量。本文对柔性工件的两自由度车削动力学模型进行分析,通过ABAQUS软件对常规车削和超声椭圆振动车削TC4钛合金进行仿真,对比不同加工方式下切屑状态和切削力之间的差异。提取两种加工方式下的切削刚度系数,结合叶瓣图探究超声椭圆振动车削在抑制颤振、提高细长轴车削稳定性方面的优势。结果表明:在相同车削参数下,超声椭圆振动车削可以更好地实现断屑效果,避免切屑缠绕,其切削力相较于常规车削减小了35.2%~51.8%。超声振动切削能抑制颤振的主要原因是降低了切削刚度系数,从车削稳定性叶瓣图中可知,当切削刚度系数由2 933.9 N/mm减小到2 140.1 N/mm时,极限切削宽度最小值由1.4 mm增大到1.9 mm,增大加工参数的选择范围,有利于提高加工效率。

关键词:细长轴;;超声振动;;切削力;;颤振