飞机交点孔超声椭圆振动精密加工技术

◎张学敏

飞机制造行业已经成为了我国目前比较热门的一个行业，有着良好的发展前景。如何实现精细化的加工工作，是目前相关企业的发展目标及方向。基于此，本文重点结合超声椭圆振动精密加工技术的应用原理及应用优势，研究优化技术操作流程，提高飞机制作质量的可行措施。在具体的加工流程中，还有一些注意事项需要遵守，需要企业引起重视。

一、飞机交点孔超声椭圆振动加工原理及技术应用优势

为了保证超声椭圆振动加工技术的应用价值能够得到充分的发挥，企业必须要确保技术人员可以掌握该技术的基本操作原理，明确该技术的应用优势，以便于分析出技术的优化研究方向，推动后续工作的顺利开展。

1.技术操作的基本原理。

一般情况下，飞机制造企业在进行生产加工工作之前，需要绘制加工图纸，明确工作的重点及难点所在，确定加工的基础数据信息。而基于现阶段大多数企业使用的加工技术都是超声椭圆振动精密加工技术，因此，本文重点结合该技术的切削流程展开详细的分析。具体的切削示意图如下图1 所示：

图1 超声椭圆振动切削示意图

该技术主要是依靠超声波的振动，按照飞机制造的基础数据信息，由技术人员利用专业化的计算机控制系统设定好设备的运行参数。然后，由人员现场监管及设备智能监管两种方式，共同管控机械设备的运行状态，完成本次的精密加工操作。

2.技术的具体应用优势。

超声椭圆振动切削技术会使吃刀抗力大大降低，微细切削能力明显提高。同时，该技术的合理应用可以大幅度提高零件的加工精度，提高零件的使用质量及使用寿命。而且，还可降低加工残余应力，抑制边缘毛刺的产生。因此，超声椭圆振动切削在精密和超精密切削加工中显示出了独特优势。另外，结合实际应用效果来看，该技术主要依靠于信息技术手段实现智能化的操作，有效减轻了员工的工作压力，能够合理提高工作效率及质量，值得在新时期的飞机制造环节中推广使用。同时，超声椭圆振动精密加工技术与普通的镗削相比，提高了工件的圆度和圆柱度等形位精度，加工精度具有可控性。

二、飞机交点孔超声椭圆振动精密加工流程

在开展飞机制造工作时，必须要拟定科学的工作流程，并应当进行试加工实验，分析技术的应用优势及不足，以便于提高技术的应用效果。

1.硬件装置的安装工作。

企业想要保障超声椭圆振动精密加工技术应用价值的充分发挥，需要建立健全的硬件装置。该装置主要由动力部分、主轴部分和控制系统等几部分组成。动力部分由自动进给钻以空气作为动力，带动主轴完成进给和回转运动。主轴部分由镗杆、超声换能器和联轴器等组成。镗杆上面的刀槽被用来安装刀具，超声换能器通电后，可以使刀具产生超声椭圆振动。联轴器实现镗杆和自动进给钻的柔性连接，控制系统则包括换能器控制系统和切削监测系统。换能器控制系统采用超声控制电源，能够提供16-40KHZ 的超声振动信号。切削监测系统负责设定工作参数、在线监控整个系统的工作状态。整个装置利用对接夹具实现超声椭圆振动切削装置的固定，和镗杆加工时的定位及引导。

2.试加工实验环节。

为了能够保障飞机加工制造工作的顺利开展，技术人员在拟定工作方案之后，需要结合设定好的设备运行参数，以及飞机加工制造的基础数据信息，进行试运行操作。首先，利用英国Taylor 表面粗糙度仪进行进给方向粗糙度测量，每种条件下分别在不同位置测量5 次，计算5 次的平均值。最终得到表面粗糙度的曲线，多次计算的目的是为了合理避免出现计算误差的问题，提高数据的精准度。结合实验研究结果可以发现，在高频条件下，超声椭圆振动切削对精密切削已加工表面存在负面影响，但影响不大，基本上趋于一致。但由于其振动频率高，振幅小，其振纹高度相对刀具水平进给方向形成的轮廓高度要小而得到弱化，不足以破坏已加工表面的质量，这是与低频振动的显著不同。

三、飞机交点孔超声椭圆振动精密加工技术的应用要点

1.创新意识及能力。

想要确保新时期飞机交点孔超声椭圆振动精密加工工作的顺利开展，就必须要保障技术人员具备基本的工作能力，能够掌握该技术的操作技巧，并能够结合时代发展需求，不断总结自身的工作经验。研究优化技术操作流程，提高技术应用效果的可行措施。这就需要企业定期对人才展开教育培训工作，注重于提高员工的创新意识及能力，引导员工意识到自身工作的重要性。同时，还可以通过思想教育工作，规范员工的工作行为，避免由于人为因素造成加工工作的质量问题，进而引发安全风险隐患。

2.不分离的切削问题。

在不分离切削区内，高频椭圆振动切削可以显著降低切削时的主切削力和吃刀抗力，因而可提高加工精度。但是，随着切削速度的不断增大，降低切削力的幅度不断降低，在达到一定切削速度时，基本上和普通车削一致。在不分离区，也具有一定程度的降低切削力的效果。这主要是因为在不分离切削状态时，刀具没有与工件的切削表面完全分离，切屑始终与前刀面相互接触；但是刀具在吃刀抗力的振动仍然存在，对切削厚度和切削角度的影响仍然存在。这是技术操作的重点及难点，需要企业对员工做好技术交底工作，并安排管理人员全程监管实际的加工制造流程，确保各项工作的顺利开展。

结论：开展超声椭圆振动精密加工工作时，首先，要做好对设备硬件装置的安装工作。了解机械设备的运行状态，然后结合工作需求拟定试运行方案。并通过反复实验得出最精确的数值，避免由于数据误差而引发加工质量的问题。另外，企业要对人才展开教育培训工作，提高人才的创新意识及能力。将工作侧重点放在对不分离的切削问题上，以便于充分发挥出该技术的实际应用价值，推动新时期飞机制造工作的可持续发展。