振动辅助切削加工技术研究现状

北方工业大学科目机械振动-精密深孔镗削中镗杆振动问题学院机电工程学院专业班级机研-12学生姓名指导教师撰写日期：2012年12月12日摘要在机械制造业中，一般规定孔深L 与孔径d 之比大于5，即L/d＞5 的孔称为深孔。

深孔加工是处于封闭或半封闭状态下进行的，不能直接观察到刀具的切削情况；且受孔径尺寸限制，刀具直径小，悬伸长，刚性差；切屑不易排出，切削热不易传散，因此深孔加工一直是金属切削领域内公认的技术难题。

而对于两端孔径小，中间孔径大的瓶腔深孔加工则难度更大，除了存在上述一般深孔加工的问题外，还要求实现镗刀块的伸出、夹紧、松开、缩回等动作，且受入口直径的限制，镗杆的刚性问题及振动问题变得更加尖锐。

因此精密小深孔加工技术的研究在理论和实践上都具有重要意义。

经过深孔镗削过程中的自激振动分析、深孔镗杆进行了静力学和动力学理论分析、对深孔镗杆进行ANSYS分析、深孔镗杆的模态分析，有一些减小振动的方法可以利用，如合理选择刀具几何形状、提高工艺系统的抗振性、采用减振装置、合理调整振型的刚度比、超声波方法、镗杆结构优化、智能镗杆颤振监测实验系统、镗削振动主动控制、设计辅助结构等方法等等。

关键词：深孔；镗削；减振目录目录 (3)1机械振动概况 (4)1.1机械振动对机械加工的影响 (4)1.2深孔加工的振动问题 (4)2精密振动切削工艺中的振动问题 (4)2.1项目简介 (4)2.1.1项目中的振动 (4)2.1.2项目镗削工序的振动分析 (4)3深孔镗削过程中的振动分析 (6)3.1深孔镗削过程中的自激振动 (6)3.2深孔镗杆进行了静力学和动力学理论分析 (7)3.3对深孔镗杆进行ANSYS分析 (9)3.4深孔镗杆的模态分析 (10)4减小深孔镗削中振动的方法 (11)4.1概述 (11)4.2超声波方法 (11)4.3镗杆结构优化 (13)4.4智能镗杆颤振监测实验系统 (13)4.5镗削振动主动控制 (14)4.6深孔镗削加减振措施后效果 (15)5.总结 (15)参考文献 (16)1机械振动概况1.1机械振动对机械加工的影响在机械加工过程中,工艺系统的振动会破坏刀具与工件之间正常的运动轨迹,给机械加工带来较大的危害,具体表现在以下几个方面：①影响加工表面质量,频率低时产生波纹,频率高时产生微观不平度；②降低生产效率,加工中的振动制约了切削用量的提高,严重时甚至使切削不能正常进行；③缩短刀具、机床等的使用寿命；④振动产生的噪声污染了环境。

激光加热辅助切削加工技术研究进展张迎信;安立宝【摘要】This paper reviews the recent research progress on laser assisted machining technology. On the experimental research aspect, the technical characteristics of various processes including laser assisted turning, milling, drilling, and grinding have been summarized, and the effects of laser and cutting parameters on machining quality have been stated. Investigations show that properly increasing laser power and decreasing cutting speed and feed rate within limits is propitious to fully soften the workpiece material in the cutting zone, and therefore improves the machinability of the workpiece material and enhances the machining efficiency and quality. Current simulation research on laser assisted machining is mainly focused on the cutting temperature field and machining process. By establishing the model of temperature field, the best temperature range for removing workpiece material can be predicted and the cutting parameters can be optimized. Cutting process simulation discusses the influence of physical quantities in machining such as stress, strain, and temperature, providing a basis for controlling the quality of the machined surface in real operations. In the future, the study on machining mechanism, processing techniques and simulation for optimization should be strengthened, and the data base for laser assisted machining processes should be found, in order to promote the industrial application of the technology.%综述近年来激光加热辅助切削加工技术的研究进展.在实验研究方面,总结了激光加热辅助车削、铣削、钻削、磨削等不同工艺过程的加工特点,阐述了激光参数和切削参数对加工质量的影响.研究表明:在一定范围内,适当提高激光功率、降低切削速率、减小进给量有利于切削区材料的充分软化,可改善工件材料的切削加工性,提高加工效率和加工质量.目前,激光加热辅助切削加工仿真研究主要集中在切削温度场与切削过程仿真.通过建立温度场模型,可预测材料去除最优温度范围,优化加工工艺参数.切削过程仿真探讨应力、应变、温度等物理量的影响,为实际加工中控制零件表面质量提供了依据.后续工作应进一步加强在加工机理、加工工艺、仿真优化等方面的研究,建立完善的激光加热辅助切削加工数据库,以促进该技术的工业应用.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2018(038)002【总页数】9页(P77-85)【关键词】激光加热辅助切削;加工;实验;仿真;参数;温度场;研究【作者】张迎信;安立宝【作者单位】华北理工大学机械工程学院,河北唐山 063210;华北理工大学机械工程学院,河北唐山 063210【正文语种】中文【中图分类】TG665近年来，工程陶瓷、复合材料、高温合金、钛合金等先进工程材料因其具有强度高、耐磨损、抗腐蚀、热稳定性好等优良特性，在机械、化工、航空航天、核工业等领域获得了广泛应用[1-3]。

刀具设计减震原理及应用刀具设计中的减震原理及应用涉及到刀具的结构、材料选择和使用环境等方面。

有效的减震设计可以减轻刀具振动对切削质量、刀具寿命和机床精度的不利影响，提高切削效率和加工质量。

下面将从刀具结构设计、材料选择和减震应用方面进行详细阐述。

刀具结构设计是减震设计的基础。

优秀的刀具结构设计可以减少切削振动，降低切削力和切削温度，提高切削稳定性和加工精度。

常见的刀具结构设计包括刀柄结构、刀片结构和切削辅助装置。

刀柄结构是刀具振动传递的关键部位之一。

在刀柄设计中，常采用独立刀柄和整体刀柄两种结构形式。

独立刀柄结构可以通过调整刀柄材料和形状来改变刀具的振动特性，减少刀具振动。

整体刀柄结构则可以提高刀具的刚度和稳定性，减弱切削振动。

此外，刀柄还可以采用中空结构，通过填充流体或填充刚性材料来减小切削振动。

刀片结构是刀具减震设计的另一个关键点。

刀片结构的合理设计可以降低切削振动和切削力，提高切削效率和切削质量。

常见的刀片结构设计包括面刀片、侧刀片和刀片吊形式。

面刀片结构适用于切削力较大的情况，它具有较大的刀片刚度和稳定性，可以减小切削振动。

侧刀片结构适用于切削力较小的情况，它具有较小的刀片刚度和稳定性，可以减轻切削振动。

刀片吊形式是通过刀片系统的吊装设计来实现减震效果，通过刀片的柔性悬挂减小切削振动。

切削辅助装置是减震设计的重要手段之一。

切削辅助装置可以采用振动切削刀具、自激振动切削刀具、振动刀具切削等方式来减小切削振动和提高加工精度。

振动切削刀具是通过引入激振器来实现刀具振动的方式，通过调节激振频率和振幅来减小切削振动。

自激振动切削刀具是通过刀片系统自身的刚度和阻尼来实现振动切削，通过调节刀片系统的阻尼比和频率来减小切削振动。

振动刀具切削是通过刀具振动产生波纹切削的方式来减小切削振动。

刀具材料的选择也是减震设计的重要因素之一。

材料的刚度和阻尼是减震设计的关键要素。

刚度高的材料可以提高刀具的刚度和稳定性，减小切削振动；阻尼大的材料可以吸收和消散切削振动的能量，减小切削振动。

振动压路机与振动压实的前沿技术祁隽燕 葛恒安振动压路机一出现,就立即引起世人的关注,与静作用压路机相比,它具有压实效果好、生产效率高等优点,在工程质量和进度要求越来越严格的今天,受到广大施工单位的一致青睐。

随着振动压实技术和控制技术的不断提高,特别是微电子技术、自动控制技术和计算机技术等的迅猛发展,振动压路机的发展前景更是一片光明。

1 振动压路机1 1 发展概况振动压路机存在的时间并不长,1930年德国人最先使用了振动压实技术,并于1940年成功发明了拖式振动压路机。

振动压实技术和振动压路机的出现,彻底改变了压实效果简单依靠重量或增大线压力的方式。

随着振动压实理论研究的不断深入,振动压路机产品的规格品种也越来越多,尤其是20世纪70年代静液传动和液压控制技术在振动压路机上得到了应用,出现了调频调幅式振动压路机,为压实工作参数的优化调节奠定了基础,使得振动压路机迅速成为世界压路机市场的主导者,现已占据了世界市场80%以上的份额。

国内振动压路机的发展源于1961年西安公路学院(长安大学前身)与西安筑路机械厂联合开发出的3t自行式振动压路机。

1984年徐州工程机械制造厂引进瑞典戴纳帕克(Dynapac)公司的CA25单钢轮振动压路机和CC21型串联式振动压路机技术,1987年洛阳建筑机械厂引进了德国宝马(Bo mag)公司BW217D和BW217AD振动压路机技术, 90年代江麓机械厂引进了德国伟博麦士(Vibro max)公司的W1102系列振动压路机技术。

当时国外最为先进的振动压实技术几乎都进入了中国,从此中国的压路机制造业进入了发展的快车道。

目前,我国已形成以徐工和洛建为代表的80多家压路机生产企业,并初步形成了手扶式振动系列、拖式振动系列、自行式振动系列等产品,基本上可以满足国内需求,并具有一定的出口能力。

由于我国振动压路机起步较晚,整体水平与国外先进水平相比仍有较大差距,尤其是重型和超重型振动压路机生产数量和品种仍然较少,路肩和沟槽等专用压实设备缺乏,产品的可靠性和外观质量等综合技术经济指标和自动控制技术方面仍低于国外先进水平。

超声振动超精密车削Ti6Al4V的表面质量研究李东炜;梁忠伟;孔早慧【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2024(52)2【摘要】为研究超声振动辅助超精密车削Ti6Al4V切削性能,使用Son-x公司的UTS one设备使单晶金刚石刀具在切削方向振动,使用350FG摩尔Nanotech 4轴机床进行加工,采用四因素三水平正交试验,试验因素为切削速度、切削深度、进给速度和刀具振幅,切削力、表面粗糙度为评价指标。

采用Zygo的Nexview 8050三维光学表面轮廓仪测量表面粗糙度;采用Kistler 9256B三相测力仪测量主切削力、进给抗力、切深抗力;采用日立TM3000扫描电镜对切屑进行观察。

结果表明:切削速度对表面粗糙度和切削力的影响最大,切削深度和刀具振幅影响次之,进给速度对表面粗糙度和切削力均无显著影响;提高刀具振幅从总体趋势上可以降低切削力和表面粗糙度;随着切削速度的提高,即使切削速度远低于传统公式中计算出来的临界切削速度,切屑也会从平整带状变为两侧呈规律性锯齿状的带状,进而成为散裂状并且中间出现裂纹的切屑,在刀具振幅下降的过程中,以上现象更为明显。

【总页数】5页(P57-61)【作者】李东炜;梁忠伟;孔早慧【作者单位】广州大学机械与电气工程学院;香港理工大学机械工程学系【正文语种】中文【中图分类】TG519.3【相关文献】1.SiCp/Al复合材料超精密车削表面质量的影响因素2.超精密车削表面质量影响因素及发展趋势研究3.超声振动车削W-Fe-Ni表面质量及其形貌特征研究4.Al6061超精密车削工艺参数与表面质量关联性研究5.三维超声振动辅助车削减摩特性与表面质量的实验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

3、振动对工件表面质量的影响及其控制3。

1振动对工件表面质量的影响机械加工中产生的振动，一般说来是一种破坏正常切削过程的有害现象。

各种切削和磨削过程都可能发生振动，当速度高、切削金属量大时常会产生较强烈的振动。

切削过程中的振动,会影响加工质量和生产率，严重时甚至会使切削不能继续进行，因此通常都是对切削加工不利的,主要表现在以下几个方面。

(1)影响加工的表而粗糙度。

振动频率低时会产生波度，频率高时会产生微观不平度。

（2)影响生产率.加工中产生振动，会限制切削用量的进一步提高,严重时甚至会使切削不能继续进行。

（3）影响刀具寿命。

切削过程中的振动可能使刀尖刀刃崩碎,特别是韧性差的刀具材料，如硬质合金、陶瓷等，要注意消振问题.（4)对机床、夹具等不利。

振动使机床、夹具等的零件连接部分松动，间隙增大,刚度和精度降低，同时使用寿命缩短.此外，强烈的振动及伴随而来的噪声，还会污染环境，危省操作者的身心健康。

对于精密零件的精密加工和超精密加工,其尺寸精度要求多小于m1μ，表面粗糙度值m.0以下，而且不允许出现波纹.因此，在切削过程中哪怕出现极Raμ02其微小的振动，也会导致被加工零件达不到设计的质量要求.振动对机械加工有不利的一面，但又可以利用振动来更好地切削，如振动磨削、振动研抛、超声波加工等都是利用振动来提高表面质量或生产率的.机械加工中产生的振动,根据其产生的原因，大体可分为自由振动、强迫振动和自激振动三大类,如图1所示.图1 切削加工中振动的类型3.2自由振动自由振动是当系统所受的外界干扰力去除后系统本身的衰减振动。

由于工艺系统受一些偶然因素的作用（如外界传来的冲击力、机床传动系统中产生的非周期性冲击力、加工材料的局部硬点等引起的冲击力等)，系统的平衡被破坏，只靠其弹性恢复力来维持的振动属于自由振动。

在机械加工中,自由振动是最简单的振动，所占振动比率仅5%左右。

振动的频率就是系统的固有频率。

由于工艺系统的阻尼作用，这类振动会很快衰减。

数控机床加工中的刀具颤振与补偿方法随着科学技术的不断发展，数控机床得到了广泛应用，为工业生产带来了很大的便利和提升。

然而，在数控机床加工过程中，刀具颤振问题成为了制约加工质量和效率的重要因素。

本文将介绍刀具颤振的原因及其对加工的影响，并探讨一些常见的刀具颤振补偿方法。

首先，刀具颤振的原因主要包括切削力、切削速度、加工材料、夹持方式等因素的影响。

切削力是指刀具在切削过程中对工件产生的力，过大的切削力会导致刀具的振动。

切削速度过高或过低也会引起刀具颤振，因为刀具颤振通常与共振频率有关。

此外，加工材料的硬度、切削液的使用、夹具的刚性等因素也会对刀具颤振产生影响。

刀具颤振对加工的影响主要体现在以下几个方面。

首先，刀具颤振会导致加工表面质量下降，产生毛刺和波纹等表面缺陷；其次，刀具颤振会加速刀具的磨损和断裂，降低刀具的寿命；最后，刀具颤振还会导致工件的尺寸偏差，影响加工精度。

为了解决刀具颤振问题，人们提出了各种刀具颤振补偿方法。

下面将介绍一些常见的方法。

首先是改善刀具的结构设计。

通过合理设计刀具的几何形状、材料选择和刀具刃口波纹等方面，可以降低刀具颤振的发生。

例如，采用刀具柔性化设计，通过增加刀具的柔度，在一定程度上能够降低刀具颤振。

其次是改善切削条件。

切削条件的改善对于降低刀具颤振非常重要。

比如，选择合适的切削速度、进给量和切削深度，能够降低切削力，减少刀具颤振的发生。

此外，采用合适的切削液和冷却系统，也可以起到一定的刀具颤振补偿效果。

第三种方法是采用刀具颤振监测与控制系统。

通过安装刀具颤振监测设备，实时监测刀具颤振的情况，一旦发生颤振，立即通过控制系统对刀具进行补偿。

这种方法可以大大提高加工的稳定性和精度。

最后是采用刀具颤振主动补偿技术。

这种方法是通过添加补偿装置或调整刀具运动轨迹来抵消刀具颤振的影响。

常见的刀具颤振主动补偿技术有负反馈控制、主轴振动补偿和智能控制等。

这些技术能够及时识别和抑制刀具颤振，提高加工质量和效率。

《SiC工程陶瓷超声辅助制孔机理及加工工艺研究》一、引言随着科技的飞速发展，陶瓷材料因其高硬度、高强度和优良的耐热性能，在航空、航天、汽车等领域得到广泛应用。

SiC（碳化硅）工程陶瓷，作为一种典型的陶瓷材料，在精密制造领域尤为关键。

然而，SiC工程陶瓷的硬脆性特点导致其加工难度大，传统制孔方法易造成工件破损、表面质量差等问题。

因此，研究SiC工程陶瓷的超声辅助制孔机理及加工工艺，对于提高陶瓷材料的加工质量和效率具有重要意义。

二、SiC工程陶瓷超声辅助制孔机理1. 超声振动辅助制孔原理超声振动辅助制孔技术是利用超声波发生器产生的高频振动，通过刀具传递给工件，使工件在受到振动的同时受到切削力的作用。

这种振动有助于减小切削力，降低切削温度，减少工件表面的热损伤。

同时，超声振动还能有效地降低刀具与工件之间的摩擦系数，提高制孔的精度和效率。

2. 切削力与热效应分析在超声辅助制孔过程中，切削力的大小和分布对制孔质量具有重要影响。

研究表明，超声振动可以显著降低切削力，从而减小工件的破损和表面质量差的问题。

此外，超声振动还能有效降低切削过程中的热效应，减少工件表面的热损伤。

三、加工工艺研究1. 工艺参数优化针对SiC工程陶瓷的加工特点，需对超声振动辅助制孔的工艺参数进行优化。

包括超声振幅、振动频率、切削速度、进给量等参数的合理搭配，以实现高效、高质量的制孔。

通过大量的实验和数据分析，找到最佳工艺参数组合。

2. 刀具选择与磨损研究刀具是超声辅助制孔的关键因素之一。

在选择刀具时，需考虑刀具材质、几何形状、刃口质量等因素。

此外，刀具的磨损情况也会直接影响制孔质量和效率。

因此，需要对刀具的磨损情况进行研究，以延长刀具的使用寿命。

3. 制孔过程中的监测与控制在制孔过程中，需要对工艺过程进行实时监测与控制。

包括监测切削力、温度、振动等参数的变化，以及控制制孔的精度和深度。

通过引入传感器和控制系统，实现制孔过程的自动化和智能化。

磨削技术的发展现状及未来趋势分析磨削技术是一种高精度、高效率的加工方法，广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

磨削技术的发展对制造业的提升和产品质量的改善起着重要作用。

本文将对磨削技术的发展现状及未来趋势进行分析。

近年来，磨削技术在国内外得到了快速发展。

一方面，随着高品质工件的需求不断增长，磨削技术逐渐成为高精度加工的主要方法之一。

在传统磨削技术的基础上，出现了多种新型磨削技术，如超声磨削、电化学磨削、电解腐蚀磨削等。

这些新技术不仅提高了工件的表面质量，还降低了加工成本和能耗。

另一方面，随着材料科学和机械制造技术的不断进步，磨削技术也在不断提高。

磨削刀具材料的研发使得切削效率得到了显著提升，磨粒性能的改善使得磨削加工得到了更好的控制，磨削液的优化使得磨削过程更加稳定和可靠。

这些技术进展让磨削技术在加工精度、表面质量和加工效率方面取得了巨大的进步。

未来，随着工业4.0和智能制造的快速发展，磨削技术将继续向着高精度、高效率和智能化方向发展。

首先，利用传感器和数据分析技术，实现磨削过程的监控和优化。

通过收集磨削过程中的各种数据，如刀具磨损情况、温度、振动等，可以实现对加工过程的实时监测和调整，提高加工效率和产品质量。

其次，磨削过程中的自动化和机器人技术将进一步推动磨削技术的发展。

自动化的磨削生产线可以实现对复杂形状工件的连续磨削加工，提高生产效率和稳定性。

机器人磨削系统可以实现对工件的全自动加工，减少人工干预，提高加工精度和一致性。

另外，磨削技术与其他加工技术的融合也将是未来的发展方向。

例如，磨削加工和3D打印技术结合，可以实现对复杂形状工件的加工；磨削加工和激光技术结合，可以实现对高硬度材料的加工。

这些新的磨削技术将进一步推动制造业的升级和创新。

此外，环保和节能也是磨削技术未来发展的重要方向。

随着能源和环境问题的日益突出，磨削工艺中的磨削液和废气处理将成为关注的焦点。

研发环保型磨削液和减少磨削过程中废气排放的技术不仅可以保护环境，还可以提高生产效率和降低成本。

超声波辅助研磨技术探究超声波辅助研磨技术探究近年来，随着科技的不断进步，超声波辅助研磨技术成为了研磨领域中的一项重要技术。

它通过利用超声波的特殊效应，提高了研磨过程中的效率和质量。

本文将对超声波辅助研磨技术进行探究。

超声波辅助研磨技术是将超声波与研磨过程相结合的一种研磨方式。

超声波是指频率超过20kHz的声波，其振动频率高达数十万次每秒。

相比传统的研磨方式，超声波辅助研磨技术具有独特的优势。

首先，超声波能够产生强大的声波振动。

在超声波的作用下，研磨工具与工件之间会产生高频振动，这种振动能够有效地破坏材料表面的氧化膜和附着层，提高研磨的效率。

同时，超声波振动还可以促使研磨液中的颗粒快速流动，增加研磨面与工具之间的接触频次，从而提高研磨的质量。

其次，超声波辅助研磨技术还具有材料表面修复的作用。

在研磨过程中，由于材料表面的缺陷和磨削引起的微观伤痕，会导致材料的力学性能下降。

而超声波的振动能够促进材料分子的重新排列和结晶，修复表面的缺陷和伤痕，提高材料的表面质量和力学性能。

此外，超声波辅助研磨技术还可以减少研磨过程中的磨损。

在传统的研磨过程中，由于磨料与工件之间的摩擦，会产生大量的热量，导致磨料和工件的磨损加剧。

而超声波的振动能够减少摩擦热的产生，降低磨料和工件的摩擦系数，从而减少磨损。

然而，超声波辅助研磨技术也存在一些挑战。

首先，超声波振动的能量较大，容易对材料造成损伤。

在应用超声波辅助研磨技术时需要控制超声波的能量和频率，以避免对材料的损伤。

其次，超声波辅助研磨技术的设备成本较高，需要专门的设备进行研磨。

因此，超声波辅助研磨技术的推广和应用还需要进一步的研究和开发。

总之，超声波辅助研磨技术作为一种创新的研磨方式，具有提高研磨效率和质量的潜力。

通过合理控制超声波的能量和频率，可以有效地应用超声波辅助研磨技术进行材料表面的加工和修复。

随着科技的进步，相信超声波辅助研磨技术将在各个领域得到更广泛的应用。

超声振动辅助机械铣削复合电化学放电加工
佟浩;罗雨戈;刘国栋;李勇;NAWAZ Shan Ali
【期刊名称】《电加工与模具》
【年(卷),期】2022()S01
【摘要】传统机械加工易造成石英玻璃等绝缘硬脆材料表面微裂纹损伤和侧壁崩碎过切的现象。

电化学放电加工可实现石英玻璃的无损伤加工且加工精度可达到微米级,但难以解决无损伤加工精度和加工效率之间的矛盾。

以表面无损伤高效率加工石英玻璃为目标,提出了超声振动辅助机械铣削复合电化学放电加工的新方法,分析了该方法的作用机制;采用高速气动主轴实现了高转速下的脉冲电传导,解决了传统主轴的高速旋转电刷扰动和脉冲电信号导入两方面技术难题。

基于高速摄像机研究了在该方法条件下的微观瞬时电解生成气泡/气膜过程,并结合基础实验得到工艺规律,还通过窄槽结构加工验证该方法可有效改善石英玻璃的无损伤加工效率。

【总页数】6页(P54-58)
【作者】佟浩;罗雨戈;刘国栋;李勇;NAWAZ Shan Ali
【作者单位】清华大学机械工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TG66
【相关文献】
1.超声振动辅助磨削-电火花脉冲放电复合加工数据库的构建
2.超声振动辅助磨削脉冲放电复合加工工艺研究
3.超声辅助气中放电铣削加工CAD/CAM
4.超声振动
辅助磨削-脉冲放电复合加工放电状态检测系统5.超声振动辅助微细电化学放电加工系统研究
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CBN 超硬磨粒工具的超声振动辅助钎焊结合界面微观组织和力学性能*蔡开达1， 赵　彪1， 吴帮福1， 丁文锋1， 徐九华1， 赵正彩1， 温学兵2， 李邵鹏2， 陈清良3（1. 南京航空航天大学 机电学院，南京 210016）（2. 中国航发动力股份有限公司，西安 710000）（3. 成都飞机工业（集团）有限责任公司，成都 610092）摘要　采用高频感应钎焊方法制备钎焊CBN 工具存在钎料层厚薄不均匀、连接界面内部易出现气孔等问题，导致钎料对磨粒的把持强度大幅下降、工具使用寿命显著降低。

提出用超声振动辅助钎焊的工艺方法制备钎焊CBN 工具，借助超声波在钎焊过程中的空化效应和振荡作用减少钎料合金内部的气孔，同时细化晶粒，以大幅提升磨粒的把持强度。

结果表明：相比于普通钎焊工艺，采用超声振动辅助钎焊工艺的钎料合金铺展更均匀，区域内部气孔尺寸变小，相同面积上气孔数量减少了75%，单颗CBN 磨粒的剪切力提高了27.7%。

通过Ti-6Al-4V 钛合金磨削对比试验可知：相比普通钎焊工具，超声振动辅助钎焊工具的法向磨削力降低了4.1%～19.6%，切向磨削力降低了8.3%～26.4%，磨削温度降低了5.3%～17.9%。

此外，在相同材料去除体积下，超声振动辅助钎焊CBN 工具的磨粒大块破碎现象明显减少，大幅提升了工具的耐磨性和使用寿命。

关键词　超声振动辅助钎焊；磨粒工具；微观形貌；连接强度；磨削性能中图分类号　TQ164; TG74; TG58　文献标志码　A 文章编号　1006-852X(2023)05-0568-11DOI 码　10.13394/ki.jgszz.2022.0190收稿日期　2022-11-07　修回日期　2023-01-04钎焊超硬磨粒工具由于具有磨粒结合强度高、容屑空间大、自锐性好等优异性能，在航空航天等难加工材料加工领域受到了越来越多的关注[1-3]，如钎焊磨粒工具在韧性材料[4-5]和硬脆材料的磨削加工[6-7]中都有着广泛的应用。