超聲加工是近年來一種新型加工技術(shù),對難加工材料、硬質(zhì)脆性加工都有獨特的加工優(yōu)勢。超聲加工切削力是反映機床加工狀態(tài)和加工質(zhì)量的重要參數(shù)。由于超聲加工的高頻性及蜂窩復(fù)合材料的特性,現(xiàn)有的測力儀的動態(tài)性能與臺面安裝尺寸無法同時滿足超聲切削蜂窩復(fù)合材料過程中切削力的測量要求。本文在分析超聲加工蜂窩復(fù)合材料過程中切削力的特點及加工環(huán)境的基礎(chǔ)上,進行超聲加工壓電式三向測力儀研制的關(guān)鍵技術(shù)研究,對超聲加工系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測與超聲切削機理的研究具有重要的意義。本文首先分析了國內(nèi)外眾多三向測力儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,得出了本測力儀的基本工作原理。通過分析超聲加工切削蜂窩復(fù)合材料過程獲取得到超聲加工切削力的動態(tài)頻率,依據(jù)二階振動系統(tǒng)的動態(tài)性能理論,分析獲得本三向測力儀的最低固有頻率設(shè)計標準。通過鄧科萊系統(tǒng)固有頻率推算及薄板理論等關(guān)鍵技術(shù)研究,確定了三向測力儀的最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸,并應(yīng)用Analysis模態(tài)分析方法對設(shè)計所得結(jié)構(gòu)進行了有限元仿真,驗證了本三向測力儀結(jié)構(gòu)設(shè)計基本滿足動態(tài)的超聲加工切削力的測量。其次,為獲得本三向測力儀的靜態(tài)性能與動態(tài)性能,本文對三向測力儀的靜動態(tài)標定關(guān)鍵技術(shù)進行研究分析。在靜態(tài)標定關(guān)鍵技術(shù)研究... 

【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Nomex蜂窩復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)圖

圖 1.2 彈性元件正交布局圖另一個導(dǎo)致系統(tǒng)測量不精確的問題是系統(tǒng)動態(tài)相應(yīng)不滿足實際測量條件，2016 年大學(xué)趙威教授帶領(lǐng)的團隊進行高頻切削測力平臺的研究，研制出高頻應(yīng)變測力平臺 1.3，該系統(tǒng)從現(xiàn)實切削條件出發(fā)研究測力結(jié)構(gòu)方面設(shè)計與振動性能研究，通過有限模態(tài)實驗驗證系統(tǒng)的動態(tài)性能有效性，最終獲得適用于高頻切削的應(yīng)變測力平臺，具有一定的借鑒作用，但該系統(tǒng)體積過小，測量量程較小且誤差較大；國外眾多學(xué)式測力儀的研究也很多，如 2003 年，korkut 領(lǐng)帶的團隊設(shè)計了八角測力平臺應(yīng)用與6]，其測量范圍較大，但未考慮系統(tǒng)固有頻率特性，不能滿足超聲加工的測量要求圖 1.3 高頻應(yīng)變測力儀

圖 1.2 彈性元件正交布局圖確的問題是系統(tǒng)動態(tài)相應(yīng)不滿足實際測行高頻切削測力平臺的研究，研制出出發(fā)研究測力結(jié)構(gòu)方面設(shè)計與振動性能有效性，最終獲得適用于高頻切削系統(tǒng)體積過小，測量量程較小且誤差 2003 年，korkut 領(lǐng)帶的團隊設(shè)計了八考慮系統(tǒng)固有頻率特性，不能滿足超聲

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