铝合金薄壁件超声振动铣削形变量研究

作     者：付哲 陈戈扬 杨树峰 

作者机构：中原工学院 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52075561) 

主　　题：铝合金 薄壁件 超声铣削 有限元仿真 形变量 

摘      要：针对铝合金薄壁件加工中形变量较大的问题，本文提出了超声振动辅助铣削的方法对铝合金薄壁结构进行加工，以提高薄壁件的加工质量。首先采用ABAQUS软件建立了T形薄壁结构的热力耦合仿真模型，从温度场和应力场两方面对薄壁的变形因素进行了分析。然后设计了铝合金薄壁件铣削实验，研究了薄壁区域温度和受力的变化规律。最后通过测量试验后薄壁件的最大形变量，对仿真模型的准确性进行了验证。研究结果表明：薄壁结构的形变量随主轴转速的升高逐渐降低，随进给速度的增加逐渐增加。超声振动可以有效的降低薄壁结构的温度和受力，从而降低薄壁结构的形变量。超声振动铣削时形变量平均减小了22.8%。实验和仿真之间两者之间形变量的平均误差为4.3%，薄壁铣削形变量模拟具有较高的准确性。