机械工程学报

作者：梁志强, 马悦, 聂倩倩, 王西彬, 周天丰, 郭海新, 李玉, 陈建军

单位：1. 北京理工大学先进加工技术国防重点学科实验室 北京 100081;2. 北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081;3. 山西柴油机工业有限责任公司 大同 037036

关键词：超声空化,微孔形貌,圆度误差,表面粗糙度；

基金：国家自然科学基金（51575049）、基础科研项目（DEDPHF）和国家重点基础研究计划（2015CB059900）资助项目。

针对难加工材料微细钻削过程中排屑困难及微孔加工质量差的问题，提出微孔超声空化辅助钻削方法，分析了超声空化作用机理。通过高速摄像机观测超声空化过程，发现变幅杆端面形成了锥型空化区域，其作用范围达到10 mm以上。分别进行直径3 mm和0.5 mm的树脂工件空化钻削试验，发现超声空化效应均显著改善了切屑对刀具的黏附和缠绕现象。进一步进行了不同转速下不锈钢微孔超声空化钻削试验，利用激光扫描显微镜对微孔入口形貌、圆度、孔壁形貌和表面粗糙度进行检测。与普通钻削相比，超声空化钻削的孔径误差降低了8.5%～15.6%，入口圆度误差降低了20.0%～37.8%，孔壁粗糙度降低了12.7%～18.6%。结果表明，超声空化效应能够有效提高微孔钻削的加工质量和精度。

来源：2020年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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