鈦合金軸向超聲振動(dòng)微鉆削的鉆削力與毛刺研究*

朱徐輝，董志國，丁艷紅，劉沛林，侯張敏

(太原理工大學(xué) a.機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院；b.精密加工山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，太原 030024)

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TC4鈦合金具有優(yōu)良的耐腐蝕性、密度小、比強(qiáng)度高及較好的韌性和焊接性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，在航空、造船、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1-2]。但是，在鈦合金普通微鉆削加工過程中，由于鈦合金屬于難加工材料且半封閉的微孔鉆削加工會(huì)存在排屑難、斷刀等問題，使得產(chǎn)生較大的出口毛刺，其嚴(yán)重影響微孔與精密件的裝配精度，而且較大的出口毛刺去除需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間成本[3-4]。利用超聲振動(dòng)鉆削研究鉆削力和改善出口毛刺正得到廣泛關(guān)注。

近年來國內(nèi)外學(xué)者在鉆削方面的研究主要集中在鉆削力、毛刺尺寸、切屑等方面。安熠蔚等[5]用3 mm直徑硬質(zhì)合金麻花鉆鉆削TC4鈦合金進(jìn)行試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速可以降低鉆削軸向力，并試驗(yàn)出鉆孔形貌質(zhì)量較好的工藝參數(shù)。EITAGGAZ等[6]對TC4鈦合金進(jìn)行了連續(xù)鉆削和啄鉆試驗(yàn)比較，在同樣加工參數(shù)條件下，啄鉆表現(xiàn)出更小的刀具磨損，軸向力，扭矩以及更低的出口毛刺高度。聶倩倩等[7]通過對304不銹鋼進(jìn)行超聲輔助鉆削仿真和試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)超聲鉆削可以改善微孔形貌和入口毛刺，超聲鉆削力比普通鉆削力減小了5.4%。LI等[8]對7075-T6鋁合金進(jìn)行低頻輔助振動(dòng)試驗(yàn)研究，結(jié)果表明與普通鉆削相比，低頻振動(dòng)鉆削平均毛刺高度降低了49.5%～52.6%，振幅對毛刺高度的敏感度最高。

本文通過對TC4鈦合金進(jìn)……