發(fā)布時間：2018-10-31 16:29

【摘要】：隨著科技的發(fā)展,一些難加工的硬、脆材料應用傳統(tǒng)的加工方法已經(jīng)很難達到加工的要求。超聲波加工由于其對工件表面的作用力小、加工溫度低而特別適合用與加工硬脆材料,因而在國防、航天等領域已經(jīng)被廣泛的應用。超聲波光整加工作為其中一個重要的分支,由于其在加工效率及效果上的顯著優(yōu)勢,特別適合用在加工活塞桿及液壓油缸的內(nèi)表面。本文介紹了超聲波光整加工的背景、特點及優(yōu)勢；通過MATLAB仿真,從減震的角度分析了超聲波光整的優(yōu)勢；設計了中心頻率為30kHz的夾心式壓電換能器,通過ANSYS仿真計算了匹配電感值,進行了強度的校核,并通過ANSYS Workbench進行瞬態(tài)熱分析；設計了頻率自動跟蹤電路,通過實驗測出了鎖相環(huán)回路的鎖頻范圍；設計了以全橋拓撲結構為基礎的換能器驅(qū)動逆變主電路、信號發(fā)生電路、死區(qū)防護電路、IGBT驅(qū)動電路,并通過實驗驗證了電路設計的正確性；對研究內(nèi)容進行總結,并對本課題的研究方向進行展望。
[Abstract]:With the development of science and technology, it is difficult for some hard and brittle materials to meet the requirements of processing. Ultrasonic machining is especially suitable for hard and brittle materials because of its small force on workpiece surface and low processing temperature, so it has been widely used in national defense, aerospace and other fields. As an important branch of ultrasonic finishing, ultrasonic finishing is especially suitable for machining the inner surface of piston rod and hydraulic cylinder because of its remarkable advantages in processing efficiency and effect. In this paper, the background, characteristics and advantages of ultrasonic finishing are introduced, and the advantages of ultrasonic finishing are analyzed from the angle of shock absorption through MATLAB simulation. A sandwich piezoelectric transducer with center frequency of 30kHz is designed. The matching inductance is calculated by ANSYS, the strength is checked, and the transient thermal analysis is carried out by ANSYS Workbench. The frequency automatic tracking circuit is designed, and the frequency locking range of the PLL loop is measured by experiment. The inverter main circuit, signal generation circuit, dead zone protection circuit and IGBT drive circuit based on full-bridge topology are designed, and the correctness of the circuit design is verified by experiments. The research content is summarized, and the research direction of this topic is prospected.
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TB552

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本文編號：2302869