超声波振动精密切削GFRP的实验研究

为改善玻璃纤维增强塑料(Glass Fibre Reinforced Plastics)的切削加工性,提高加工精度和质量,采用超声波振动切削的方式对GFRP进行了精密切削加工.介绍了超声波振动切削的特性和GFRP的纤维束与切削速度方向的相位参数,相位参数沿圆周方向成周期性变化,变化周期为π.通过实验获得了不同切削条件下表面粗糙度的变化规律,粗糙度随相位角变化基本呈正弦规律,但在45°时粗糙度最大.振幅增大导致粗糙度明显下降.切削速度对粗糙度的变化曲线呈极值状态,在速度为100 m/min时粗糙度最小.进给量小于0.06 mm时,粗糙度呈下降趋势;大于0.06 mm时,粗糙度增加较快;而大于0.09 mm后粗糙度上升趋缓.切削深度对粗糙度的影响呈单调上升趋势.实验结果表明超声波振动切削可以使GFRP的加工表面粗糙度减少1倍,使加工质量得以提高.