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工具技术2025年第09期:双相钨合金超声椭圆振动切削力的数值模拟研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:罗迪文;秦娜;黎思豪;黄孝俊;

单位:西南交通大学机械工程学院;

摘要:钨合金的优异性能使其成为典型难加工材料,超声椭圆振动加工是加工难加工材料的一种经济有效的方法,但其加工机理仍未探明。鉴于目前超声椭圆振动设备的研制还未完全成熟,本文将通过有限元仿真模型进行机理研究。为克服均质模型的不足,建立双相钨合金的超声椭圆车削有限元仿真模型,对4种车削轨迹下的动态切削力进行研究,即传统车削(CT)、沿切削速度方向的一维超声振动车削(CSUVT)、沿切削深度方向的一维超声振动车削(CDUVT)和同时沿两个方向振动的二维超声椭圆振动车削(UEVT)。结果表明,UEVT的切向力和法向力最低,其次是CSUVT和CDUVT,而传统车削的切向力和法向力最大。与传统车削相比,采用CDUVT降低了65.92%的平均切向力和46.41%的平均法向力,CSUVT降低了77.25%的平均切向力和68.26%的平均法向力,UEVT降低了87.36%的平均切向力和97.60%的平均法向力。由此可见,针对钨合金,超声激励对切削力的降低效果显著,且二维超声优于单向超声。

关键词:双相钨合金;;超声椭圆振动;;数值模拟;;动态切削力