微织构刀具超声铣削航空铝合金的研究
2021-06-05唐军陈小静赵波
表面技术 2021年5期
唐军,陈小静,赵波
(1.新乡学院,河南 新乡 453003;2.河南理工大学,河南 焦作 454000)
7075 铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu 系超硬铝,具有良好的抗剥落腐蚀、抗应力开裂和抗疲劳性能等特点,已广泛应用于航空航天领域,如用于制造飞行器的整体结构件和减速板等[1]。该材料在轻量化、薄壁化的使用过程中,其性能常会因工件表面的残余应力、粗糙度以及微织构的变化而变化。通常在加工过程中直接改善工件表面质量,来提高生产效率。目前,国内外学者提出了许多改善工件表面质量的方法,包括微织构刀具加工[2]、预应力加工[3]、插铣加工[4-5]、高速加工[6-7]、超声加工[8]以及复合加工[9]等加工工艺。
Olleak[10]以三维有限元仿真技术为基础,研究了无织构、平行沟槽、垂直沟槽、对角沟槽、微坑、斜坑等六种形式对切削力、温度、应力分布及刀具磨损的影响规律,结果表明,微织构刀具在降低切削力和切削温度、应力均化、减少磨损等方面具有显著的优势,其中,垂直沟槽与斜沟槽的作用效果更加明显。彭锐涛等[11]研制了一种轴类零件的预应力车削夹具,并通过切削试验得出,较低的切削速度和进给量、较大的背吃刀量对工件表面获取残余压应力是有积极作用的。Yang 等[12]对比分析了表面无织构及凹坑、横向、纵向、正交织构五种形式的硬质合金刀具对TC4 的高速铣削情况,发现有织构刀具加工的工件,随切削行程增大,表面粗糙度呈较缓上升趋势,表面显微硬化程度整体呈现下降趋势,表面变质层中的C和O 含量较低。……
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