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论文类型：期刊论文

发表时间：2017-10-05

发表刊物：机械工程学报

收录刊物：CSCD、EI、Scopus

卷号：53

期号：19

页面范围：73-82

ISSN号：0577-6686

关键字：超声辅助切割;Nomex蜂窝芯;切削力;直刃尖刀

摘要：以直刃尖刀超声辅助切割Nomex蜂窝芯的简化模型为基础,建立基于脆性断裂力学理论的超声辅助切削动态力模型,并分情况讨论了刀具与材料间的相对运动关系.分析指出在不同振幅条件下,材料的切割破坏存在断续和连续两种形式,进而推导了切割过程中的切削力的理论公式.其中超声振幅、刀具前倾角、进给速度和超声频率等参数对材料切削力大小均有影响.在理论分析的基础上,开展了超声辅助切割Nomex蜂窝芯复合材料实验.试验结果表明,迸给方向的超声振幅和刀具前倾角对切削力的影响较大:当进给方向的超声振幅从0到15 μm变化、刀具前倾角从15°到45°变化时,切削力均可降低70％～80％;进给速度和超声频率对于切削力影响较小:当进给速度从500到6000 mm/min变化12倍时,切削力仅变为1.5倍;超声频率35 kHz与15kHz相比,切削力降低10％～30％.试验结果与理论分析结论一致.