旋转超声铣削钛合金残余应力及疲劳试验研究

针对航空钛合金零件在加工过程中存在的抗疲劳性能不足等问题,提出了通过旋转超声铣削技术改善表面残余应力,从而提高钛合金抗疲劳性能。重点开展了旋转超声铣削钛合金残余应力以及疲劳寿命试验研究,并且通过扫描电镜对钛合金疲劳断口进行了观察。研究结果表明,与普通铣削相比,旋转超声铣削后钛合金表面残余压应力显著提高,疲劳试验结果表明旋转超声铣削最大可提高钛合金疲劳寿命25%。经疲劳断口观察,旋转超声铣削减少了裂纹源,降低了疲劳条纹宽度,有效地抑制了疲劳裂纹扩展。

机器人旋转超声钻削铝合金叠层构件毛刺特性

针对铝合金叠层构件机器人制孔容易产生钻削毛刺,严重影响飞机装配精度和效率等问题,提出基于弱刚度环境下机器人旋转超声制孔毛刺高度的计算方法。首先,通过实验验证了高频的振动冲击对毛刺高度的影响规律,建立了机器人旋转超声钻削铝合金叠层构件的钻削力经验公式。然后,结合经典薄板弯曲理论和能量法,分析了超声振动及钻削位置刚性对机器人钻削铝合金叠层板毛刺形成的影响机制。实验结果显示:所提计算方法的相对误差在13%以内,具有较高的精度。