【摘要】：三維橢圓振動(dòng)輔助切削(EVAC)是一種具有廣闊應(yīng)用前景的加工方法,三維EVAC能否在實(shí)際加工中表現(xiàn)出最佳性能,取決于三維EVAC裝置的性能。目前已研制的三維EVAC裝置存在產(chǎn)生橢圓軌跡形式單一、橢圓軌跡范圍可調(diào)性差等問(wèn)題,為此,本文對(duì)多種橢圓振動(dòng)軌跡并存的三維EVAC裝置進(jìn)行了研究,從裝置布局和尺寸優(yōu)化方面探索了所設(shè)計(jì)裝置的性能優(yōu)化方法。首先采用三個(gè)相互垂直且結(jié)構(gòu)形式相同的子鏈和柔性鉸鏈放大結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行三維EVAC裝置的設(shè)計(jì),輸出軌跡可調(diào)的三維橢圓振動(dòng),分析了產(chǎn)生三維橢圓振動(dòng)軌跡;其次運(yùn)用有限元方法對(duì)設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行了靜力校核和動(dòng)力瞬態(tài)分析,驗(yàn)證了刀尖軌跡多種輸出方式;最后根據(jù)有限元分析的結(jié)果,從布局和尺寸方面建立三維EVAC裝置的柔性鉸鏈優(yōu)化模型,對(duì)設(shè)計(jì)裝置的尺寸參數(shù)和結(jié)構(gòu)布局參數(shù)進(jìn)行了分析和優(yōu)化,得到裝置最優(yōu)參數(shù)。
[Abstract]:Three-dimensional elliptical vibration assisted cutting (EVAC) is a kind of machining method with wide application prospect. Whether 3D EVAC can show the best performance in practical machining depends on the performance of 3D EVAC device. At present, the developed 3D EVAC device has some problems, such as the single elliptical trajectory form, the poor adjustable elliptical trajectory range and so on. In this paper, a 3D EVAC device with multiple elliptical vibration trajectories is studied. The performance optimization method of the designed device is explored from the aspects of layout and dimension optimization. At first, three kinds of vertical sub-chain and flexure hinge amplification structure are adopted to design the three-dimensional EVAC device. The output trajectory is adjustable, and the three-dimensional elliptical vibration trajectory is analyzed. Secondly, the static checking and dynamic transient analysis of the designed device are carried out by using finite element method, which verifies the various output modes of the tool tip trajectory. Finally, according to the results of finite element analysis, the flexure hinge optimization model of 3D EVAC device is established from the aspect of layout and dimension. The dimension parameters and structural layout parameters of the design device are analyzed and optimized, and the optimum parameters of the device are obtained.
【作者單位】： 南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51675277) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(NS2016048) 研究生創(chuàng)新基地(實(shí)驗(yàn)室)開(kāi)放基金項(xiàng)目(kfjj20150518)資助
【分類號(hào)】：TH122

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本文編號(hào)：2361941