超声局部共振系统设计与试验研究

论文摘要

超声振动加工能明显降低切削力及切削热、减小刀具磨损、提高加工效率,广泛应用于加工硬、脆等难加工材料。为避免刀具负载对谐振频率的影响,利用局部共振理论将振动系统分为变幅杆和工具杆两个子系统分别进行设计。由子系统连接处的输入总阻抗为0进而推导了复杂声学系统的频率方程,计算出振动系统尺寸。计算结果表明:模态分析及实际测量结果与理论偏差小于3%,满足设计要求,验证了局部共振理论设计的合理性;采用该方法设计的声学系统不受刀具本身负载影响,且在加工时力的波动较小,在一定程度上提高了系统稳定性,表明局部共振系统具有良好的加工效果。

论文目录

• 0 引言
• 1 理论分析
•   1.1 局部共振系统的频率方程
•   1.2 仿真验证
• 2 子系统A在负载下的频率变化
•   2.1 子系统A在负载下的频率方程
•   2.2 刀具负载对谐振频率的影响
• 3 试验
•   3.1 局部共振系统的试验验证
•   3.2 力负载下的对比试验
•   3.3 超声辅助钻削试验
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李鹏涛,赵波,赵重阳,王毅

关键词: 刀具,超声局部共振,振动系统,频率方程,阻抗综合法,抗性负载,力负载

来源: 兵工学报 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 河南理工大学机械与动力工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51475148,U1604255)

分类号: TG663

页码: 1747-1755

总页数: 9

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