钛铝合金在航空发动机领域应用越发广泛,为了给实际生产提供工艺参考,采用单因素试验,研究超声辅助侧铣钛铝合金时切削参数对表面完整性及刀具磨损的影响规律。研究结果表明,超声辅助侧铣钛铝合金合适的切削参数范围为vc=(30~70)m/min、ae=(0.05~0.2)mm、f=(0.005~0.02)mm/tooth和I=100mA。在上述参数下,表面粗糙度值较小(Sa<0.9μm),未见明显的表面缺陷。钛铝合金切削加工表面存在材料硬化现象,表面硬度约为(273~316)HV10,径向切深与每齿进给量为加工表面硬化的主要影响因素。铣削速度对刀具磨损影响最大,后刀面以粘结磨损为主并有氧化磨损与扩散磨损,前刀面以扩散磨损和粘结磨损为主并有氧化磨损,二者均伴随有涂层剥落。

淬硬模具钢是一种典型的难加工材料,超声加工在淬硬材料加工方面具有独特的优越性。通过超声振动运动学特性分析,对超声切削中切屑的形成机理进行了研究;采用Ti N涂层硬质合金刀具对淬硬模具钢SKD61在进给方向上进行一维超声振动铣削,将其产生的切屑与普通铣削切屑进行对比实验和切屑形态分析,获得了淬硬模具钢超声辅助铣削切屑特性。

使用自行研制的超声振动发生系统,对碳纤维复合材料进行了铣削加工实验研究,通过建立瞬时铣削模型,分析超声辅助铣削与传统铣削下纤维束的断裂机理,及在不同加工参数下对切削力、工件表面粗糙度的影响。实验结果表明：随着主轴转速的升高,铣削力和工件表面粗糙度减小;随着进给速度的增加,铣削力和工件表面粗糙度增加;随着切深增加,铣削力和工件表面粗糙度增加。与传统铣削相比,在相同的加工参数下,超声辅助铣削加工铣削力和工件表面粗糙度较小。