高温合金轴向超声振动钻削减摩机理

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.10.023

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (10): 1485-1489.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.10.023

高温合金轴向超声振动钻削减摩机理

陈硕^1,2，邹平¹，田英健¹，毛亮¹

(1. 东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819; 2. 辽宁轨道交通职业学院机械工程系，辽宁沈阳110023)

收稿日期:2017-06-12 修回日期:2017-06-12 出版日期:2018-10-15 发布日期:2018-09-28
通讯作者: 陈硕
作者简介:陈硕(1982-)，男，辽宁沈阳人，东北大学博士研究生; 邹平(1963-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.冯明杰(1971-)，男，河南禹州人，东北大学副教授; 王恩刚(1962-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51575096)；沈阳市科学技术计划项目(F16-205-1-05).国家自然科学基金资助项目(51171041).

Reducing Friction Mechanism of Superalloy Axial Ultrasonic Vibration Drilling

CHEN Shuo^1,2， ZOU Ping¹， TIAN Ying-jian¹， MAO Liang¹

1. School of Mechanical Engineering & Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. Department of Mechanical Engineering， Guidaojiaotong Polytechnic Institute， Shenyang 110023， China.

Received:2017-06-12 Revised:2017-06-12 Online:2018-10-15 Published:2018-09-28
Contact: ZOU Ping
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摘要/Abstract

摘要： 针对高温合金钻削困难、钻削过程中摩擦力大等问题，采用超声振动技术加工.首先，分析了超声振动减摩机理，构建了平均摩擦力与振动参数之间的关系，并得出了平均摩擦力与振幅之间的变化趋势.建立轴向超声振动钻削系统，利用该系统对高温合金进行钻削加工.结果表明:振动振幅对孔壁表面质量的影响符合超声振动钻削的减摩特性.利用优化后的振幅超声振动钻削，与普通钻削相比，切屑形态更加规整，孔壁表面粗糙度值更小，表面质量更好.

关键词: 超声振动钻削, 减摩, 振幅, 切屑形态, 粗糙度

Abstract: In view of difficulties in drilling high-temperature alloys and large friction during drilling， ultrasonic machining was used. Firstly， the reducing friction mechanism of ultrasonic vibration was analyzed， the relationship between the average friction force and vibration parameters was constructed， and then the correlation between the average friction force and amplitude was obtained. An axial ultrasonic vibration drilling system was established， which was used to drill the superalloy. The results showed that the effect of amplitude on the surface quality of hole wall is consistent with anti-friction characteristics of ultrasonic vibration. Compared with that of the ordinary drilling， the production of optimized amplitude ultrasonic vibration drilling yields more regular chip morphology， smooth hole wall surface roughness， and better surface quality.

Key words: ultrasonic vibration drilling, reducing friction, amplitude, chip morphology, roughness

中图分类号:

陈硕，邹平，田英健，毛亮. 高温合金轴向超声振动钻削减摩机理[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(10): 1485-1489.

CHEN Shuo， ZOU Ping， TIAN Ying-jian， MAO Liang. Reducing Friction Mechanism of Superalloy Axial Ultrasonic Vibration Drilling[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(10): 1485-1489.

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高温合金轴向超声振动钻削减摩机理

Reducing Friction Mechanism of Superalloy Axial Ultrasonic Vibration Drilling

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