圆片刀超声切削铝蜂窝形貌研究

发布时间：2023-05-13 14:35

　　铝蜂窝是一种薄壁多孔材料,具有比强度高、比刚性大、抗冲击、降噪、隔热等诸多优点。铝蜂窝沿孔格方向刚度较强,与复合材料板或金属板通过粘接固化可以制成铝蜂窝夹层结构件,应用于航空航天、交通运输等领域,既能保证产品的结构强度又能达到轻量化的目的。但由于铝蜂窝的面内刚度较弱,在加工过程中蜂窝壁容易出现毛刺、撕裂等加工缺陷,因此对铝蜂窝的加工技术提出了较高的要求。圆片刀超声切削加工作为一种新兴的特种加工方法,具有能降低切削力、提高加工效率以及改善加工质量等一系列优点,目前已被应用于Nomex蜂窝等复合材料的加工,但对于圆片刀超声切削铝蜂窝的研究目前鲜有报道。圆片刀的超声振动在切削以铝蜂窝为代表的金属蜂窝时所发挥的作用尚未清楚,对铝蜂窝的切削效果也有待进一步研究。本文从加工形貌的角度入手,对圆片刀附加轴向超声振动后切削铝蜂窝的加工方式与加工效果进行了研究,主要内容如下:通过对圆片刀附加超声振动后的切削速度进行分析,发现刀刃的振动速度远大于刀具转动在刀刃处产生的切向速度,因此切削过程中的主运动不再是刀具转动而是超声振动。圆片刀的超声振动对蜂窝壁存在冲击作用并使其在已加工表面处产生微观塑性变形,为了对...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 铝蜂窝的特点与应用
        1.1.1 铝蜂窝的结构特点
        1.1.2 铝蜂窝的制造方法
        1.1.3 铝蜂窝的发展与应用
    1.2 铝蜂窝超声切削技术
        1.2.1 铝蜂窝现有加工技术
        1.2.2 超声塑性成形技术
        1.2.3 铝蜂窝超声切削技术研究现状
    1.3 研究意义和目的
        1.3.1 研究意义和目的
        1.3.2 主要研究内容
    1.4 本章小结
2 圆片刀超声冲击作用分析
    2.1 圆片刀超声切削运动过程分析
        2.1.1 切削速度分析
        2.1.2 刀刃与工件的接触作用分析
    2.2 蜂窝壁的冲击塑性变形模型
        2.2.1 能量转化过程分析
        2.2.2 冲击变形仿真分析
        2.2.3 塑性变形模型
    2.3 本章小结
3 超声切削试验
    3.1 试验设备
        3.1.1 超声振动系统
        3.1.2 超声切削刀具
        3.1.3 超声切削试验台
    3.2 测试方法与测量设备
        3.2.1 刀具振幅测量方法
        3.2.2 切削力测量
        3.2.3 形貌测量设备及方法
    3.3 圆片刀超声切削铝蜂窝试验设计
        3.3.1 蜂窝壁切入试验
        3.3.2 圆片刀片切铝蜂窝试验
    3.4 本章小结
4 蜂窝壁微观形貌分析
    4.1 蜂窝壁切口形貌分析
    4.2 蜂窝壁微观形貌特征
        4.2.1 蜂窝壁截面的塑性变形
        4.2.2 蜂窝壁已加工表面形貌
    4.3 超声切削参数对微观形貌影响分析
        4.3.1 对塑性变形量的影响
        4.3.2 对已加工表面微观形貌的影响
    4.4 本章小结
5 蜂窝壁宏观形貌分析
    5.1 切削力分析
        5.1.1 圆片刀有无超声振动对各向切削力的影响
        5.1.2 超声切削过程中各切削参数对切削力的影响
    5.2 蜂窝壁宏观形貌分析
        5.2.1 蜂窝壁宏观形貌特征
        5.2.2 超声切削参数对宏观形貌影响
        5.2.3 其他因素对宏观形貌的影响
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3816014