【摘 要】
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拟间歇振动辅助转摆车削（Quasi-intermittent Vibration Assisted Swing Cutting,QVASC）是在椭圆振动辅助切削（Elliptical Vibration Cutting,EVC）基础上提出的,旨在解决因相邻轨迹间残留高度导致的切削精度提升有限的问题,其独有的拟间歇性切削与切削力均化特性,使得其在切削时具有独特的优势。本文针对难加工材料的拟间歇振动辅
【基金项目】
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国家自然科学基金项目:拟间歇振动辅助转摆车削复杂光学曲面元件的界面特性及机理研究（51905046）；
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拟间歇振动辅助转摆车削（Quasi-intermittent Vibration Assisted Swing Cutting,QVASC）是在椭圆振动辅助切削（Elliptical Vibration Cutting,EVC）基础上提出的,旨在解决因相邻轨迹间残留高度导致的切削精度提升有限的问题,其独有的拟间歇性切削与切削力均化特性,使得其在切削时具有独特的优势。本文针对难加工材料的拟间歇振动辅助转摆车削开展研究,主要研究内容如下:（1）简述拟间歇振动辅助转摆切削原理,分析刀具运动轨迹。基于QVASC实际加工状态建立其三维有限元仿真模型。仿真过程考虑QVASC刀具接触工况,随后通过观察仿真结果,分析切削过程力的变化,初步确定切削力的范围。（2）提出一种结合QVASC加工特点的切削力建模方法。首先建立QVASC切削力预测模型,利用微元法对过程力进行分解,并在模型中引入时变角度等参数。随后,分析各切削参数与刀具参数对QVASC加工过程中切屑流向的影响。最后开展QVASC车削实验,使用KISTLER测力仪（9019A）观察并记录加工SiC过程力的曲线,分析各切削参数与刀具参数对切削力的影响。（3）建立临界未变形切屑厚度预测模型。选择SiC作为研究对象,建立临界未变形切屑厚度预测模型,基于加工过程中产生切削热的变化进行建模,以便探究不同工艺参数对难加工材料脆塑性转变的影响规律,总结QVASC在加工以SiC为例的难加工材料参数优选方案。（4）开展难加工材料SiC的变切深刻划实验。对目标工件进行切削沟槽,然后对不同切削速度和刀具倾斜角创成的微沟槽进行检测分析,揭示上述变量在QVASC加工过程中的成屑机理。结合脆性材料的特性,提出硬脆性材料QVASC高效低损伤的创成方法。
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