[发明专利]一种超声辅助切削加工回弹量预测与表征方法

权利要求书

1.一种超声辅助切削加工回弹量预测与表征方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、确定加工工件材料以及刀具参数，获得工件的最小未变形切削厚度h_min，同时根据无限剪切应变理论以及正弦定理分别计算出金属死区稳定存在时的三个顶点P₁、P₂、P₃距刀具最低点P的高度h₁、h₂、h₃；所述刀具参数包括钝圆半径r_e、刀具前角γ₀、刀具后角α₀；

步骤二、输入超声振动参数以及加工参数，结合步骤一中输入的刀具参数计算出在超声振动辅助加工过程中的瞬时前角γ_eff、瞬时剪切角φ_eff以及瞬时切削厚度TOC_t；所述超声振动参数包括振动频率f、x向振幅a、y向振幅b；所述加工参数包括切削速度v_c、切削深度DOC；

步骤三、根据瞬时切削厚度TOC_t与最小未变形切削厚度h_min及金属死区稳定存在时的顶点P₁距刀具最低点P的高度h₁的大小关系，将加工过程划分为以下三个阶段：

阶段一：瞬时切削厚度TOC_t的值小于金属死区稳定存在时的顶点P₁距刀具最低点P的高度h₁，即TOC_th₁；

阶段二：瞬时切削厚度TOC_t的值大于金属死区稳定存在时的顶点P₁距刀具最低点P的高度h₁，但小于最小未变形切削厚度h_min，即h₁TOC_th_min；

阶段三：瞬时切削厚度TOC_t的值大于最小未变形切削厚度h_min，即TOC_th_min；

步骤四、根据步骤三中划分的三个加工过程阶段，结合步骤二中计算得出的瞬时剪切角φ_eff以及瞬时前角γ_eff，并结合滑移线场模型理论以及赫兹接触理论，计算出对应切削厚度下的回弹量s。