飛機交點孔超聲橢圓振動精密加工技術

◎張學敏

飛機制造行業已經成為了我國目前比較熱門的一個行業，有著良好的發展前景。如何實現精細化的加工工作，是目前相關企業的發展目標及方向。基于此，本文重點結合超聲橢圓振動精密加工技術的應用原理及應用優勢，研究優化技術操作流程，提高飛機制作質量的可行措施。在具體的加工流程中，還有一些注意事項需要遵守，需要企業引起重視。

一、飛機交點孔超聲橢圓振動加工原理及技術應用優勢

為了保證超聲橢圓振動加工技術的應用價值能夠得到充分的發揮，企業必須要確保技術人員可以掌握該技術的基本操作原理，明確該技術的應用優勢，以便于分析出技術的優化研究方向，推動后續工作的順利開展。

1.技術操作的基本原理。

一般情況下，飛機制造企業在進行生產加工工作之前，需要繪制加工圖紙，明確工作的重點及難點所在，確定加工的基礎數據信息。而基于現階段大多數企業使用的加工技術都是超聲橢圓振動精密加工技術，因此，本文重點結合該技術的切削流程展開詳細的分析。具體的切削示意圖如下圖1 所示：

圖1 超聲橢圓振動切削示意圖

該技術主要是依靠超聲波的振動，按照飛機制造的基礎數據信息，由技術人員利用專業化的計算機控制系統設定好設備的運行參數。然后，由人員現場監管及設備智能監管兩種方式，共同管控機械設備的運行狀態，完成本次的精密加工操作。

2.技術的具體應用優勢。

超聲橢圓振動切削技術會使吃刀抗力大大降低，微細切削能力明顯提高。同時，該技術的合理應用可以大幅度提高零件的加工精度，提高零件的使用質量及使用壽命。而且，還可降低加工殘余應力，抑制邊緣毛刺的產生。因此，超聲橢圓振動切削在精密和超精密切削加工中顯示出了獨特優勢。另外，結合實際應用效果來看，該技術主要依靠于信息技術手段實現智能化的操作，有效減輕了員工的工作壓力，能夠合理提高工作效率及質量，值得在新時期的飛機制造環節中推廣使用。同時，超聲橢圓振動精密加工技術與普通的鏜削相比，提高了工件的圓度和圓柱度等形位精度，加工精度具有可控性。

二、飛機交點孔超聲橢圓振動精密加工流程

在開展飛機制造工作時，必須要擬定科學的工作流程，并應當進行試加工實驗，分析技術的應用優勢及不足，以便于提高技術的應用效果。

1.硬件裝置的安裝工作。

企業想要保障超聲橢圓振動精密加工技術應用價值的充分發揮，需要建立健全的硬件裝置。該裝置主要由動力部分、主軸部分和控制系統等幾部分組成。動力部分由自動進給鉆以空氣作為動力，帶動主軸完成進給和回轉運動。主軸部分由鏜桿、超聲換能器和聯軸器等組成。鏜桿上面的刀槽被用來安裝刀具，超聲換能器通電后，可以使刀具產生超聲橢圓振動。聯軸器實現鏜桿和自動進給鉆的柔性連接，控制系統則包括換能器控制系統和切削監測系統。換能器控制系統采用超聲控制電源，能夠提供16-40KHZ 的超聲振動信號。切削監測系統負責設定工作參數、在線監控整個系統的工作狀態。整個裝置利用對接夾具實現超聲橢圓振動切削裝置的固定，和鏜桿加工時的定位及引導。

2.試加工實驗環節。

為了能夠保障飛機加工制造工作的順利開展，技術人員在擬定工作方案之后，需要結合設定好的設備運行參數，以及飛機加工制造的基礎數據信息，進行試運行操作。首先，利用英國Taylor 表面粗糙度儀進行進給方向粗糙度測量，每種條件下分別在不同位置測量5 次，計算5 次的平均值。最終得到表面粗糙度的曲線，多次計算的目的是為了合理避免出現計算誤差的問題，提高數據的精準度。結合實驗研究結果可以發現，在高頻條件下，超聲橢圓振動切削對精密切削已加工表面存在負面影響，但影響不大，基本上趨于一致。但由于其振動頻率高，振幅小，其振紋高度相對刀具水平進給方向形成的輪廓高度要小而得到弱化，不足以破壞已加工表面的質量，這是與低頻振動的顯著不同。

三、飛機交點孔超聲橢圓振動精密加工技術的應用要點

1.創新意識及能力。

想要確保新時期飛機交點孔超聲橢圓振動精密加工工作的順利開展，就必須要保障技術人員具備基本的工作能力，能夠掌握該技術的操作技巧，并能夠結合時代發展需求，不斷總結自身的工作經驗。研究優化技術操作流程，提高技術應用效果的可行措施。這就需要企業定期對人才展開教育培訓工作，注重于提高員工的創新意識及能力，引導員工意識到自身工作的重要性。同時，還可以通過思想教育工作，規范員工的工作行為，避免由于人為因素造成加工工作的質量問題，進而引發安全風險隱患。

2.不分離的切削問題。

在不分離切削區內，高頻橢圓振動切削可以顯著降低切削時的主切削力和吃刀抗力，因而可提高加工精度。但是，隨著切削速度的不斷增大，降低切削力的幅度不斷降低，在達到一定切削速度時，基本上和普通車削一致。在不分離區，也具有一定程度的降低切削力的效果。這主要是因為在不分離切削狀態時，刀具沒有與工件的切削表面完全分離，切屑始終與前刀面相互接觸；但是刀具在吃刀抗力的振動仍然存在，對切削厚度和切削角度的影響仍然存在。這是技術操作的重點及難點，需要企業對員工做好技術交底工作，并安排管理人員全程監管實際的加工制造流程，確保各項工作的順利開展。

結論：開展超聲橢圓振動精密加工工作時，首先，要做好對設備硬件裝置的安裝工作。了解機械設備的運行狀態，然后結合工作需求擬定試運行方案。并通過反復實驗得出最精確的數值，避免由于數據誤差而引發加工質量的問題。另外，企業要對人才展開教育培訓工作，提高人才的創新意識及能力。將工作側重點放在對不分離的切削問題上，以便于充分發揮出該技術的實際應用價值，推動新時期飛機制造工作的可持續發展。