SiCp/Al復(fù)合材料由于具有高強度和耐磨性等優(yōu)異的材料性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天等國防工業(yè),以及飛機、汽車制造業(yè)、半導(dǎo)體行業(yè)和光學(xué)精密儀器行業(yè)等高新技術(shù)領(lǐng)域。雖然高硬度的Si C顆粒提高了SiCp/Al復(fù)合材料的耐磨性和強度,但也使得整體鋁基體材料的延展性下降,增加了加工時的塑性變形和加工后的工件表面的殘余應(yīng)力,讓使用普通加工方式去實現(xiàn)高效的精密超精密加工顯得格外困難�？v扭共振超聲銑削加工,刀具是處于完全分離型斷續(xù)加工狀態(tài),高頻的縱扭振動使得刀具的銑削力和扭矩都大幅減小,系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性也得到了提高,降低了刀具黏著磨損和磨粒磨損等,提高了工件的表面質(zhì)量。本論文設(shè)計了一種在單向振動激勵下,使刀具同時產(chǎn)生縱扭共振的半波長縱扭共振超聲換能器。根據(jù)等效電路法對圓錐階梯型復(fù)合型變幅桿進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,通過對超聲換能器的有限元分析,得到了模態(tài)振型和諧振位移,驗證了設(shè)計的合理性。采用正交實驗法,研究了斜槽尺寸及個數(shù)因素對超聲換能器的振動特性的影響規(guī)律,最后通過綜合平衡法對所設(shè)計的縱扭共振超聲換能器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,使得縱向振幅提高了56.88%,扭轉(zhuǎn)振幅提高了136.46%,諧振頻率誤差減小了79....

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2超聲振動加工的模態(tài)分類Fig.1.2Modalclassificationofultrasonicvibrationprocessing

；降低了工件表面粗糙度，提高了表面質(zhì)量。本課題的研究成果有助于為超聲振動輔助加工和SiCp/Al復(fù)合材料的應(yīng)用推廣提供理論與技術(shù)支持，尤其是對我國航空航天和武器裝備制造具有重大的戰(zhàn)略意義，對促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展具有明顯的社會和經(jīng)濟價值。1.2超聲振動加工的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1超聲....

圖1.3一維超聲振動銑削[49]圖

鰲⑴儐鰲?切削和銑削的應(yīng)用等，并于1978年出版了《精密加工——振動切削》（基礎(chǔ)與應(yīng)用）[45]一書，引起了各國學(xué)者廣泛關(guān)注[46]。19世紀(jì)60年代初，美國科學(xué)家開始加入對超聲振動加工的研究中[47]。限于當(dāng)時超聲振動加工設(shè)備的落后不完善，研究多數(shù)僅停留在理論上。直到70年代中....

圖1.4雙彎曲超聲振動裝置及振動軌跡[51]

第4頁上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文A.L.Loomis提出將超聲振動應(yīng)用于機械加工中，并對超聲振動進(jìn)行了實驗研究[40-42]，發(fā)表了相關(guān)文獻(xiàn)和專利。他在20世紀(jì)50年代，日本學(xué)者隈部淳一郎[43]通過理論和實驗研究系統(tǒng)的提出了超聲振動加工理論，發(fā)表多篇關(guān)于超聲振動加工的文獻(xiàn)[4....

圖1.5超聲振動切削

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第5頁超聲振動加工可以有效減小切屑變形、提高表面質(zhì)量和增大表面壓應(yīng)力等作用，為金屬基復(fù)合材料的精密超精密加工提出了一個新的方法。a)超聲振動切削b)普通切削a)Ultrasonicvibrationcuttingb)Ordinarycutting圖1.....

本文編號：3955268