7075-T6鋁合金超聲振動(dòng)車削有限元仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，精密以及超精密加工在工業(yè)加工中所占比重越來(lái)越高，對(duì)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(dá)到加工要求，或者加工效率低下，這就使得超聲振動(dòng)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(dòng)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(duì)7075-T6鋁合金進(jìn)行了單向超聲振動(dòng)輔助車削的研究，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、綜述國(guó)內(nèi)外在超聲振動(dòng)輔助加

2、工方面的研究成果，分析了超聲振動(dòng)應(yīng)用于難加工材料和成型表面的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，著重關(guān)注用振動(dòng)車削代替普通車削的加工技術(shù)。
　　2、超聲振動(dòng)輔助車削溫度場(chǎng)有限元分析。用ABAQUS有限元仿真軟件，對(duì)7075-T6鋁合金車削加工進(jìn)行了有限元模擬，分析了在超聲振動(dòng)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(dòng)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(dòng)分別施加在x和y兩個(gè)不同方向上，

3、針對(duì)這兩種不同的振動(dòng)切削模式，對(duì)比分析了超聲振動(dòng)加工與普通加工的工藝效果;分析了超聲振動(dòng)車削過(guò)程中切削參數(shù)及振動(dòng)參數(shù)對(duì)主切削力峰值的影響，施加超聲振動(dòng)后，切削力的變化情況。
　　4、研究超聲振動(dòng)加工對(duì)工件表面質(zhì)量的影響。建立刀具—工件振動(dòng)系統(tǒng)模型，研究超聲振動(dòng)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(duì)切屑的微觀形貌進(jìn)行了觀測(cè)。
　　通過(guò)研究，獲得如下結(jié)論:
　　1、通過(guò)對(duì)7075-T6鋁合金超聲振動(dòng)車削加

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