Effekte von Rotary Ultraschallfräsen und Traditionelles Fräsen auf Materialentfernungsparameter

Um den Einfluss des rotierenden Ultraschallfräsens und des traditionellen Fräsens auf die Parameter der Materialentfernung zu überprüfen, verglichen wir die Verarbeitung der beiden. Die Verarbeitungsgeräte ist der vcenter-70 von CNC Bearbeitungszentrum und das Ultraschallgerät verfügen über eine Leistung von 600 W mit einer Frequenz von 20 kHz, einer Amplitude von 0,12 mm und eine Schleifzahl von 500. Das Verarbeitungsmaterial ist der Stahlstoff und der Werkzeugdurchmesser ist 5mm.

(1) Der Vergleich der Spindeldrehzahl ist derselbe wie in Abbildung 5 gezeigt und Abbildung 6. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, zeigt der Materialentfernungsbetrag mit der Erhöhung der Drehzahl der herkömmlichen Fräsverarbeitung einen abnehmenden Trend; Während die Rotation Ultraschallfräsung die Entfernungsmenge des Materials erhöht, wann Die Spindelrotationsgeschwindigkeit nimmt zu, aber es ist nicht offensichtlich. Es ist klar, dass das rotierende Ultraschallfräsen mehr Material auslässt als Traditionell Fräsen. in Abb. In Fig. 6 nimmt der Oberflächenrauheitswert der herkömmlichen Bearbeitung mit der Erhöhung der Spindeldrehzahl ab, erhöht sich jedoch mit der Erhöhung der Spindeldrehzahl im rotierenden Ultraschallfräsen. Dieses zeigt auch, dass im Ultraschallfräsungsprozess keine High-Geschwindigkeit erforderlich ist. Im Vergleich der Rauheit der beiden nimmt rotierende Ultraschallfräsen einen absoluten Vorteil ein.

Abb. 5 Vergleich der Materialentfernung wann Die Spindeldrehzahl ist gleich

Abb. 6 Vergleich der bearbeiteten Oberflächenrauheit wann Die Spindeldrehzahl ist gleich

(2) Der Vergleich mit der gleichen Vorschubgeschwindigkeit ist in Fig. 7 und 8. Es ist aus Fig. 7 ersichtlich, dass die Entfernung von Material an derselben Spindeldrehzahl mit dem Vorschub zunimmt, es ist jedoch klar, dass ein rotierendes Ultraschallfräsen eine größere Materialentfernung hat als Traditionell Fräsen. in Abb. In der herkömmlichen Bearbeitung wird der Rauhigkeitswert mit der Erhöhung der Zuführgeschwindigkeit in der konstanten Spindeldrehzahl immer erhöht, und es neigt dazu, an einer bestimmten hohen Spindeldrehzahl zu verringern; Im rotierten Ultraschallfräsen jedoch, wenn die Zuführrate zunimmt, nimmt die Oberflächenrauheit zu. Dieses zeigt auch, dass bei rotierter Ultraschall-Fräsen keine hohen Geschwindigkeiten erforderlich sind. In beiden Verarbeitungsmethoden hat rotierende Ultraschallfräsen offensichtlich mehr Vorteile als Traditionelle Verarbeitungsmethoden zur Bearbeitung von Oberflächenrauhness Werte.

Abbildung 7 Vergleich der Materialentfernungsrate bei derselben Vorschubgeschwindigkeit

3. Fazit

Durch die Analyse des Materialverarbeitungsmechanismus durch die Kombination von rotierter Ultraschall- und numerischer Steuerungstechnik wurden eine Vielzahl von Verarbeitungsparametern eingeführt, und ein mathematisches Modell des rotierenden Drehfräsens für die Materialentlastung wurde hergestellt, der die Beziehung zwischen der Materialentfernung und des Materials gut widerspiegelte verschiedene Parameter. Der experimentelle Vergleich zeigt, dass unter den gleichen Bedingungen die rotierende Ultraschallbearbeitung der traditionellen Bearbeitung in Bezug auf die entfernte Materialmenge oder der Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche überlegen ist, die spezifische Optimierung der Bearbeitungsparameter jedoch immer noch erhalten werden muss eine große Anzahl von Experimenten.

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