陶瓷材料在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但由于這些材料具有硬度高、脆性大、易碎等特點,導(dǎo)致了其加工比較困難且加工成本較高。為了解決這一問題,本文提出了復(fù)頻超聲加工方法,即在超聲加工的基礎(chǔ)上,通過自由質(zhì)量塊引入一個低頻振動,然后自由質(zhì)量塊引入的低頻振動與超聲電源激發(fā)超聲換能器產(chǎn)生的高頻振動共同振動完成切削的加工方法。這一加工方法既能在一定程度上解決單純超聲加工成本高、效率低的缺點,又能保留超聲加工技術(shù)對工件損傷小的優(yōu)點,并且進一步提高了加工效率,保證了加工精度和材料的完整性。本文詳細介紹了復(fù)頻超聲加工方法的優(yōu)點以及復(fù)頻超聲加工的相關(guān)國內(nèi)外研究動態(tài),提出了復(fù)頻超聲加工鉆削工藝,設(shè)計了復(fù)頻超聲加工系統(tǒng),分析了復(fù)頻超聲加工機理以及陶瓷材料的去除機理,理論探究了不同自由質(zhì)量塊對陶瓷材料去除率的影響,得出了材料去除率的公式以及影響材料去除率的因素。本文首先設(shè)計了一種具有圓錐形過渡的階梯形變幅桿,采用解析法計算了變幅桿的結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù),繪制了變幅桿的CAD零件圖,在對設(shè)計好的變幅桿進行有限元模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析的基礎(chǔ)上,得出了變幅桿的模態(tài)振動頻率和模態(tài)振型圖以及變幅桿的應(yīng)力分布曲線圖和縱向位移分布曲線圖...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 陶瓷材料及其加工
        1.1.2 復(fù)頻超聲加工方法
    1.2 課題的國內(nèi)外研究動態(tài)
    1.3 論文的研究目的及主要研究內(nèi)容
        1.3.1 論文的研究目的
        1.3.2 論文的主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 復(fù)頻超聲加工及材料去除機理
    2.1 復(fù)頻超聲加工機理
        2.1.1 復(fù)頻超聲加工系統(tǒng)的組成
        2.1.2 復(fù)頻超聲加工機理
    2.2 陶瓷材料去除機理
        2.2.1 陶瓷材料去除方法
        2.2.2 材料去除率的計算
    2.3 自由質(zhì)量塊對陶瓷材料去除率的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 超聲波變幅桿的設(shè)計和有限元分析
    3.1 超聲波變幅桿的參數(shù)及分類
    3.2 超聲波變幅桿的設(shè)計
        3.2.1 超聲波變幅桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.2 超聲波變幅桿的參數(shù)計算
    3.3 超聲波變幅桿的有限元分析
        3.3.1 超聲波變幅桿的模態(tài)modal分析
        3.3.2 超聲波變幅桿的諧響應(yīng)harmonic分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 復(fù)頻超聲加工鉆的設(shè)計及有限元分析
    4.1 復(fù)頻超聲加工鉆的設(shè)計
        4.1.1 復(fù)頻超聲加工鉆的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.1.2 復(fù)頻超聲加工鉆的加工過程
    4.2 復(fù)頻超聲加工鉆的有限元分析
        4.2.1 復(fù)頻超聲加工鉆的模態(tài)modal分析
        4.2.2 復(fù)頻超聲加工鉆的諧響應(yīng)harmonic分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 復(fù)頻超聲加工鉆的加工試驗研究
    5.1 頻率振動測試
        5.1.1 頻率測量方法
        5.1.2 頻率測量過程
        5.1.3 測量結(jié)果分析
    5.2 陶瓷加工實驗
        5.2.1 陶瓷加工實驗設(shè)計
        5.2.2 陶瓷材料加工實驗
        5.2.3 實驗結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3989744