代 兵

(长春职业技术学院, 长春 130000)

钛合金材料具有强度高、耐热耐腐蚀以及抗氧化性能好等特点，受到医疗器械、航空航天、化工冶金等行业的广泛关注[1]。与此同时，钛合金材料由于具有较低的弹性模量、较差的导热能力和易于黏结的特性而成为一种难加工材料。在加工过程中会造成其切削区域温度升高，严重影响刀具切削刃的切削性能，极大地降低工件加工后的表面质量，因此制约了钛合金材料在精密产品上的推广和应用[2-3]。

近些年，国内外专家学者对钛合金的精密加工进行了大量的研究。ZHOU等[4]运用超声振动辅助加工技术进行切削加工，研究了超声振动对刀具的切削性能、切削力、使用寿命以及工件表面粗糙度的影响；喻栋[5]基于钛合金材料的加工特性，设计了单激励条件下的椭圆超声振动系统，并对钛合金材料进行了精密切削加工；廖鹏飞等[6]进行了电塑性-超声振动耦合切削钛合金试验，相比普通切削时的加工表面质量有明显改善；路冬等[7]通过有限元软件建立钛合金一维超声振动切削仿真模型，分析了切削速度方向施加的超声振动的切削效果。

上述这些研究，主要都集中在一维超声振动加工及利用有限元软件进行仿真研究等方面，而对二维超声振动加工的研究较少，且对切削力的理论分析也不够完善。为进一步降低钛合金切削加工中的切削力，提高工件加工后的表面质量，将二维超声振动辅助加工工艺应用于钛合金的切削加工过程，通过分析刀具的椭圆切削轨迹，构建切削力数学模型，找出影响切削力的指标因素；……