超声铣削对镁合金在模拟体液中腐蚀性能的影响

李甜，马保吉，边建潇，屈锋，程杰

（西安工业大学 机电工程学院 陕西省特种加工重点实验室，西安 710021）

我国人口老龄化问题日益严重，骨损伤患病率逐年增长。镁合金因密度低、相对比强度高且具有优良的可降解吸收性和生物相容性，成为一种新型可降解植入材料，被广泛应用到医疗领域[1]。但其耐蚀性较差，用作骨植入材料必然要进行机械加工，这会影响材料表面的完整性。牛金涛等人[2]研究表明，材料的腐蚀性能与其表面完整性密切相关。因此，探究一种合适的表面改性机加工工艺方法来提高镁合金的耐蚀性，对医用镁合金的应用推广有着举足轻重的意义[3]。

镁合金的切削性能良好，一般采用最广泛的机加工方式（铣削）进行加工，但在铣削过程中，伴随着切削力以及切削热的产生，这对材料表面质量影响较为明显，故超声振动切削技术应运而生。超声振动切削的加工原理是：在切削加工中引入超声波信号，刀具频率为20～50 kHz，沿切削方向高速振动，将连续的加工方式改变为周期性分离的脉冲式加工[4]，进而降低切削力以及切削热。因此，基于传统铣削工艺，通过施加超声振幅，可改善铣削系统的动力学特性，降低铣削力和铣削温度，最终实现改善材料表面完整性的目的[5]。

评价材料表面完整性的重要指标有表面粗糙度和表面硬度等[6]，二者的变化会对材料表面加工质量造成较大影响[7]。近年来，不少国内外学者探索了超声铣削工艺的加工参数对表面完整性的研究，并取得了丰硕的成果。……