Nomex蜂窝材料超声辅助加工圆盘刀的设计和工艺特性研究

摘要

通过有限元仿真技术研究了圆盘刀的外径、楔角和厚度3个因素对超声辅助加工系统的模态和谐振频率的影响规律;搭建了Nomex蜂窝材料工艺试验平台,开展了普通加工和超声辅助加工的对比试验,以切削力和表面质量为评价指标,分析了不同加工参数下超声振动作用对Nomex蜂窝材料加工效果的改善程度.结果表明,系统的谐振频率随圆盘刀的外径增大而减小,随厚度增加而增大,随楔角增大而减小,其中刀具外径和厚度的影响程度较大,可通过调整刀具外径和厚度进行系统频率的设计;楔角的大小影响刀具锋利度和刀具强度,应选择合适的楔角.超声辅助加工中的平均切削力比普通加工的平均切削力在刀具切宽方向和进给方向上分别降低了34.9％和50.5％,超声辅助加工的材料表面更加平整,毛刺更少,毛刺长度更短.