文献类型：期刊文献

中文题名：钛合金超声辅助铣削过程有限元仿真分析

英文题名：Finite Element Simulation Analysis of Titanium Alloy Ultrasonic Assisted Milling Process

作者：潘建林 周知进 邹书航 黄雪值

第一作者：潘建林

机构：[1]广西科技大学机械与汽车工程学院,广西壮族自治区柳州市545006;[2]贵州理工学院工程训练中心

第一机构：广西科技大学机械与汽车工程学院,广西壮族自治区柳州市545006

年份：2025

卷号：59

期号：5

起止页码：107-112

中文期刊名：工具技术

外文期刊名：Tool Engineering

收录：;北大核心:【北大核心2023】；

基金：国家自然科学基金(51479073);贵州理工学院高层次人才启动项目(XJGC20190926)。

语种：中文

中文关键词：钛合金;超声辅助铣削;有限元仿真;切屑;切削力

外文关键词：titanium alloy;ultrasonic assisted milling;finite element simulation;chip;cutting force

摘要：在钛合金超声铣削加工过程中,超声方式及参数对切削力和切屑形态有显著影响。为探究不同超声方式和参数对钛合金铣削加工的影响,利用ABAQUS有限元软件建立侧铣加工的三维有限元模型。基于常规铣削特性分析纵扭超声铣削钛合金的分离型和不分离型运动特性,在所构建的超声铣削三维有限元模型基础上,研究常规铣削、轴向超声铣削以及纵扭超声铣削的切屑形状和切削力变化曲线特征。结果表明:使用纵扭超声铣削时所产生的切屑更短小,其切削过程刀具所产生的动能更大,更容易实现断屑。与常规切削和轴向超声相比,分离型超声纵扭复合铣削平均切削力降幅最大,能大幅提高切削稳定性,改善加工质量。
In the process of ultrasonic milling of titanium alloy,the ultrasonic mode and parameters have significant influence on the cutting force and chip shape.In order to explore the influence of different ultrasonic modes and parameters on titanium alloy milling,a three-dimensional finite element model of side milling is established by using finite element software ABAQUS.Based on the conventional milling characteristics,the separation and non-separation motion characteristics of titanium alloy in longitudinal-twist ultrasonic milling are analyzed.Based on the three-dimensional finite element model of ultrasonic milling,the chip shape and cutting force change curves of conventional milling,axial ultrasonic milling and longitudinal-twist ultrasonic milling are studied.The results show that the chips produced by ultrasonic milling are shorter,the kinetic energy generated by the cutting tool is larger,and the chip breaking is easier.Compared with conventional cutting and axial ultrasonic,the average cutting force of separation ultrasonic longitudinal-torsional combined milling has the largest reduction,which can greatly improve the cutting stability and machining quality.