7075-T6鋁合金超聲振動車削有限元仿真及實驗研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的不斷進步，精密以及超精密加工在工業(yè)加工中所占比重越來越高，對于一些特殊材料及復(fù)雜形狀的加工表面，很難用普通加工方法達到加工要求，或者加工效率低下，這就使得超聲振動加工這種特種加工技術(shù)迅速成為材料加工領(lǐng)域的一種新技術(shù)。超聲振動車削加工技術(shù)在材料的加工方面具有改善表面質(zhì)量、降低切削熱、減小切削力等工藝效果。本文針對7075-T6鋁合金進行了單向超聲振動輔助車削的研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　1、綜述國內(nèi)外在超聲振動輔助加

2、工方面的研究成果，分析了超聲振動應(yīng)用于難加工材料和成型表面的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，著重關(guān)注用振動車削代替普通車削的加工技術(shù)。
　　2、超聲振動輔助車削溫度場有限元分析。用ABAQUS有限元仿真軟件，對7075-T6鋁合金車削加工進行了有限元模擬，分析了在超聲振動的作用下，車削溫度及材料表面殘余應(yīng)力的變化。
　　3、單向超聲振動輔助車削切削力研究。以7075-T6鋁合金直角自由車削加工為例，將超聲振動分別施加在x和y兩個不同方向上，

3、針對這兩種不同的振動切削模式，對比分析了超聲振動加工與普通加工的工藝效果;分析了超聲振動車削過程中切削參數(shù)及振動參數(shù)對主切削力峰值的影響，施加超聲振動后，切削力的變化情況。
　　4、研究超聲振動加工對工件表面質(zhì)量的影響。建立刀具—工件振動系統(tǒng)模型，研究超聲振動施加后，被加工工件表面精度的變化、表面粗糙度的變化，并對切屑的微觀形貌進行了觀測。
　　通過研究，獲得如下結(jié)論:
　　1、通過對7075-T6鋁合金超聲振動車削加

4、工和普通車削加工實驗數(shù)據(jù)的分析，得出了超聲振動車削在7075-T6鋁合金鋁合金方面的優(yōu)勢;
　　2、7075-T6鋁合金超聲振動車削加工低速車削時，獲得良好加工效果的工藝參數(shù):轉(zhuǎn)速500r/min、進給量0.1mm/r、背吃刀量0.2mm、振動參數(shù)為振動頻率40KHz、振幅為12μm;
　　3、利用有限元軟件ABAQUS對超聲振動切削過程和普通切削過程進行了有限元模擬，得到了車削過程中刀具與工件接觸區(qū)域的溫度場、應(yīng)力場以及刀