超声波椭圆振动切削提高加工系统稳定性的研究

　　超声波椭圆振动切削提高加工系统稳定性的研究*马春翔社本英二森肋俊道（上海交通大学机械与动力工程学院，上海，200030）（名古屋大学工学部）（神户大学工学部）影响刀具和机床寿命，特别是对刚度弱的零件精密和超精密切削加工，切削加工系统稳定性问题更为突出。本文根据超声波椭圆振动切削原理，分析了其动态背向切削力的特征，提出了具有正负脉冲的超声波椭圆振动切削动态背向切削力模型。从切削动力学角度分析了椭圆振动切削对加工系统稳定性的影响，并用切削，在切削加工过程中，测量工件振动信4是三种切削加工方法的临界切削深度测定结果。由图可见，与普通切削相比，普通振动切削和椭圆振动切削的临界切削深度都增大，并且随着大振动速度与切削速度比值的增大，增大的效果越显著。这是由于普通振动切削和椭圆振动切削的分离特性所导致的。与普通振动切削相比，椭圆振动切削临界切削深度的增大效果更明显，这是由于后者前刀面与切屑之间的摩擦力方向发生“反转”

　　特性所致。以上的实验结果与由（2.14）式所得结论相吻合，验证了椭圆振动切削提高加工系统稳定性这一切削效果……4三种切削加工方法的切削稳定极限4结论超声波椭圆振动切削显著地提高了切削加工系统的稳定性，其原因是超声波椭圆振动切削刀具与兵工学报切屑和工件的分离特性及其前刀面与切屑之间的摩擦力方向发生“反转”特性。这一切削效果对提高切削加工质量和加工刚度弱的零件是非常有实际意义的。