GH4169D高温合金具有优异的使用性能，可提高航空发动机的性能。然而，它也给零件加工带来了挑战。超声振动辅助加工在提高材料加工性方面具有明显优势，但在纵向超声振动辅助侧铣（LUVM）中，刀具切削刃路径、材料去除机制和表面纹理相关的综合分析很少见。

　　LUVM中刀具的超声振动改变了切削刃运动路径，影响材料去除过程和切削性能。刀具切削刃路径方程由进给速度、铣削速度和纵向超声振动速度决定，可简化为旋转运动和纵向超声振动的组合。材料去除方面，LUVM中切削刃运动在单个超声振动周期内分为四个阶段，非切削时切削刃施加的铣削力低于铣削时施加的铣削力，有助于降低加工力和抑制刀具磨损。通过运动学分析建立非切削时间比模型，非切削时间比随超声振动频率、振幅和螺旋角增加而增加，随主轴转速增加而减小。此外，LUVM加工表面纹理符合正弦曲线方程，振动纹理波长随铣削速度增加而增加。

　　GH4169D高温合金被选为LUVM和CM的样品材料，采用电火花线切割加工制成特定尺寸，使用扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱（EDS）检测其化学成分。切削工具为硬质合金涂层立铣刀。实验在五轴加工中心上进行，超声装置包括纵向超声振动刀柄、超声发生器和无线传输装置，确定了刀具的超声振动频率和振幅。采用奇石乐9129测功机测量铣削力，使用SEM观察切屑形态和加工表面纹理，共聚焦轮廓仪分析三维加工表面形态，详细列出了铣削参数，实验中还对切屑和加工表面进行了超声清洗等处理。

　　在铣削力方面，低速时LUVM的最大铣削力低于CM，随铣削速度增加，非切削时间比减小，当速度超过43m/min时，LUVM无明显非切削阶段，铣削力降低的优势消失，且LUVM的铣削力因刀具上下振动存在轻微波动。切屑形态上，LUVM的切屑卷曲程度比CM大，利于断屑，随铣削速度增加，切屑弯曲程度减小；LUVM切屑自由表面的层状结构更均匀、数量更多，非自由表面有明显超声振动痕迹，而CM切屑非自由表面主要是划痕和材料碎屑。加工表面形态方面，LUVM的三维表面高度分布差异小于CM，低速时LUVM的表面粗糙度Ra低于CM，高速时略高于CM。加工表面纹理上，LUVM表面有明显超声振动纹理，其波长计算值与检测值误差小，可通过物理公式表征，CM表面则有突出的刀具进给痕迹和凹槽，LUVM将其转化为平滑的超声振动纹理，降低了表面粗糙度。

　　1.FME文章荐读 基于折纸模型的抛物柱面网状天线单层桁架结构设计方法与驱动配置优化

　　2.FME文章荐读 基于深度学习的空间转动-球面-圆柱-转动机构轨迹综合

　　特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的“来源”，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，请与我们接洽。

　　椭圆型偏微分方程中的贝叶斯非参数推断：收敛速率与实现方法 MDPI Foundations

　　FMD 精彩荐读：动力蛋白轴丝重链10缺陷导致人类与小鼠原发性纤毛运动障碍