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《热加工工艺》2017年3月第46卷第6期

超声辅助磨料流加工的材料去除机理及参数研究

赵轩达，祝锡晶，庞昊斐1,2

(1．中北大学机械与动力工程学院，山西太原03005l；2．北京清大天达光电科技股份有限公司，北京101204)

摘要：超声辅助磨料流加工是将超声加工与磨料流加工结合在一起的新型光整加工技术。为了进一步提高超声

辅助磨料流的加工精度和加工效率，从材料去除机理的角度出发，建立了单磨粒的力学模型。通过Box．Behnken响应面

实验对影响表面质量和加工效率的重要参数进行了研究。结果表明：与传统的磨料流加工相比，超声辅助磨料流获得了

更好的表面质量和更快的加工速度；材料去除量和表面粗糙度变化率受超声频率扰动的影响最大；在一定范围内，随着

超声频率的增大，表面精度先提高后降低，加工效率则不断提高。

关键词：超声辅助；磨料流加工；材料去除机理；数学模型；响应面法

DOI：10．14158／j．cnki．1001-3814．2017．06．045

中图分类号：TG178；TG663文献标识码：A文章编号：1001．3814(2017)06．0163．05

ResearchonMaterialRemovalMechanismandParameters

ofUltrasonicAssistedAbrasiveFlowMachining

ZHAOXuanda，ZHUXijing，PANGHaofei’2

(1．SchoolofMechanicsandPowerEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．BeijingTSTD

PhotoelectricTechnologyCo．，Ltd．，Beijing101204，China)

Abstract：Ultrasonicassistedabrasiveflowmachining(UAAFM)isanewtechniquewhichisacombinationofultrasonic

machiningandabrasiveflowmachining．InordertofurtherimprovethemachiningaccumcyandefficiencyofUAAFM．From

hteangleofmaterialremovalmechanism，naforcemodelforasingleabrasiveparticlewassetup．Experimentsusnig

Box-Behnkenresponsesurfacemehtodoloygwereconductedtoresearchthekeyprocessparametersaffectingonhtesurface

qualiytandprocessingefficiency．Itisshownthat，comparedwihttraditionalabrasiveflowmachninig，UAAFMachieves

beRersurfacequaliytnadhigherspeedofprocessing．Theperturbationofultrasonic~equencyhasasignificantimpacton

materialremovalandchangeratioofsurfaceroughness．Wihtinacertainrange，wihthtenicreaseofultrasonic~equency，hte

surfaceaccuracyincreasesfirstlynadhtendecreases，andhtemachiningefficiencyimprovescontniuously．

Keywords：ultrasonicassistance；abrasiveflowmachniing；materialremovalmechnaism；mahtematicalmodels；