在弯曲载荷下对细长铝5083工件进行球头端铣削加工 álvaro Sáinz de la Maza García, Gonzalo Martínez de Pissón Caruncho 和 Luis Norberto López de Lacalle Marcaide

《Journal of Manufacturing and Materials Processing》：Ball-End Copy-Milling of Slender Aluminium 5083 Workpieces Under Bending Loads álvaro Sáinz de la Maza García, Gonzalo Martínez de Pissón Caruncho and Luis Norberto López de Lacalle Marcaide

　　

摘要

球头铣削被广泛用于加工复杂零件，但其对表面完整性的影响通常被忽视，且相关研究不足。铣削过程往往会在加工表面产生拉应力，这些应力会降低零件的疲劳性能，通常需要昂贵的后处理，尤其是在涡轮叶片等疲劳敏感部件中。本研究评估了在均匀弯曲载荷下使用预应力辅助加工技术来改善球头铣削铝合金5083工件表面完整性的效果。实验在具有不同厚度和曲率半径的细长试件上进行，同时保持恒定的切削条件。加工完成后通过X射线衍射测量了表面残余应力，并评估了预应力对几何形状、切削力和表面粗糙度的影响。结果表明，该方法显著提高了预应力方向上的压缩残余应力，从大约30 MPa增加到约180 MPa；这种变化可以通过从无外部载荷时的残余应力中减去预应力来准确描述。此外，切削力和粗糙度均未出现明显的不良影响，经过修正的刀具路径也确保了槽深的均匀性。这些发现表明，基于弯曲的预应力辅助加工技术是一种有效且可预测的方法，可用于改善球头铣削的表面完整性，并将其应用范围扩展到以往仅限于口袋铣削和槽铣削的场合之外。