基于空化效應(yīng)的超聲波去毛刺機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究
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【摘要】:隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的加工精度以及表面質(zhì)量提出了更高的要求。精密、復(fù)雜、微小型零件在航天、國(guó)防工業(yè)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣。零件加工技術(shù)的提高以及工藝的改進(jìn),極大的提高了零件的表面質(zhì)量,傳統(tǒng)意義上的毛刺在加工過(guò)程中完全可以被去除,然而對(duì)于精密零件來(lái)說(shuō),微細(xì)毛刺的合法存在性受到了沖擊,例如,某些航空精密零件的精度要求在0.001毫米級(jí)甚至更高。因此如何有效去除微細(xì)毛刺困擾著許多生產(chǎn)廠家。 通過(guò)與傳統(tǒng)的去毛刺方式進(jìn)行對(duì)比,可以得知超聲波去毛刺具有其他方式無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。例如對(duì)于要求精度高,不能改變形貌和尺寸,形狀復(fù)雜,要求無(wú)污染的零件來(lái)說(shuō),電化學(xué)、高壓沖擊、熱能去毛刺等方式都無(wú)法完全滿足要求,利用超聲波的空化效應(yīng)不僅可以去除毛刺,還能對(duì)零件進(jìn)行清洗,進(jìn)而達(dá)到表面質(zhì)量要求。盡管超聲波技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,但是對(duì)于超聲波去毛刺機(jī)理以及介質(zhì)溫度、含氣量等因素對(duì)去毛刺的影響缺乏系統(tǒng)的研究。據(jù)此,本文主要研究?jī)?nèi)容如下: 1.對(duì)國(guó)內(nèi)外去毛刺方式進(jìn)行較為詳盡的總結(jié),比較不同的去毛刺方式的優(yōu)劣,分析超聲波去毛刺的適用范圍。 2.對(duì)超聲波去毛刺機(jī)理進(jìn)行分析,分析各個(gè)參數(shù)對(duì)加工效果的影響。 3.利用BJG-TY2400超聲波去毛刺設(shè)備,,自來(lái)水作為介質(zhì),將鋁箔紙放入清洗槽內(nèi)進(jìn)行加工,利用空化效應(yīng)腐蝕鋁箔,通過(guò)掃描儀以及MATLAB軟件對(duì)被腐蝕的鋁箔進(jìn)行分析,以確定超聲波聲場(chǎng)的分布。 4.應(yīng)用ABAQUS有限元軟件的聲-固耦合方法,對(duì)單個(gè)空化泡潰滅的瞬間進(jìn)行數(shù)值模擬,改變爆距以及毛刺厚度,觀察毛刺受力情況。 5.利用BJG-TY2400設(shè)備對(duì)零件進(jìn)行加工,使用光學(xué)顯微鏡觀察零件加工前后毛刺的去除情況,并測(cè)量出毛刺的大小,總結(jié)出超聲波去毛刺的尺寸范圍。 通過(guò)理論分析、仿真以及實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果為今后利用超聲波對(duì)工件進(jìn)行去毛刺加工提供一定的理論以及實(shí)踐參考。
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB559
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1305842
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