编号：CYYJ03157

篇名：钛合金超声辅助磨削材料去除行为研究进展

作者： 郑中鹏1,2；王岩1；李文辉1,3 ；尹晓明1；董颖怀1；赵静楠1；王舒楠1；程丽君1；徐旻1

关键词： 钛合金; 磨削加工; 超声加工; 材料去除行为; 多能场加工;

机构： 1.天津科技大学机械工程学院2.天津大学机械工程学院3.太原理工大学精密加工山西省重点实验室

摘要： 钛合金因其高强度和优异的耐腐蚀性能，在航空航天、生物医学等领域得到广泛应用。然而，钛合金难加工特性导致传统磨削表面质量差、材料去除率低等问题。为克服传统磨削钛合金工艺的局限性，能量场辅助加工技术逐渐成为研究热点。其中，超声辅助磨削通过高频微幅振动与常规磨削运动耦合，在工件与刀具之间形成周期性“接触-分离-接触”加工模式，改变材料去除机制，显著降低磨削力与磨削温度，提高工件的表面完整性。系统回顾和总结钛合金超声辅助磨削材料去除行为研究进展，涵盖耦合运动特性模型、材料去除机理、切削力模型、工具磨损机理与预测模型、表面创成与损伤演化机理，并探讨超声多能场协同作用下的材料去除行为。研究表明，超声辅助磨削可提升表面完整性30%～50%，降低刀具磨损40%，为钛合金的高效、精密、低损伤加工提供理论指导与工程应用前景。