钛合金薄壁件超声振动辅助铣削工艺研究

在钛合金薄壁件的铣削加工过程中，存在薄壁件变形大、加工精度低等问题，为此，提出了一种基于超声振动的辅助铣削加工工艺方法。首先，分析了钛合金材料的切削变形机理，得到了影响工件变形的关键因素，为后续参数指标分析提供参考；然后，利用ABAQUS有限元仿真软件，对钛合金薄壁件的形变和受力情况进行了分析，讨论了超声振动的作用机理及其对切削力的影响；最后，在超声辅助条件下，通过单因素试验，研究了不同工艺参数对薄壁件铣削形变量的影响规律。研究结果表明：超声振动辅助加工可有效解决薄壁件铣削变形问题，大幅提高其加工精度；随着主轴转速和超声功率的增加，薄壁件的变形量呈逐渐降低的趋势；而随着进给速度的增加，薄壁变形量呈逐渐增加的趋势。该试验结果与仿真结果基本一致，与理论值的平均误差在5%以内，由此可见，该结论可为钛合金薄壁件铣削加工中参数的选择和优化提供参考。