本文關(guān)鍵詞：超聲波振動鏜孔系統(tǒng)精化及試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前鈦合金、高溫合金、復(fù)合材料等難加工材料應(yīng)用越來越廣泛,然而其加工性很差。特別是這些材料的精密小深孔加工被認為是機械加工領(lǐng)域的難題之一。超聲波振動鏜孔是精密深小孔加工行之有效的方法。然而現(xiàn)有的超聲波振動系統(tǒng)中仍然存在一些問題,其中主要系統(tǒng)穩(wěn)定性不理想,共振系統(tǒng)沒有達到理想的效果。其原因主要有以下幾點:(1)變幅桿結(jié)構(gòu)對固有頻率產(chǎn)生了很大的影響;(2)縱振變幅桿與扭轉(zhuǎn)振動變幅桿連接采用焊接相對位置關(guān)系很難滿足要求;(3)原裝置制造和安裝精度較差,不能滿足使用要求。這些問題影響了超聲波振動鏜削的應(yīng)用,使得超聲波振動鏜孔效果沒有發(fā)揮極致。因此超聲振動系統(tǒng)的穩(wěn)定理想的工作是加工效果達到最佳的關(guān)鍵。本文用ANSYS軟件研究了變幅桿結(jié)構(gòu)對固有頻率的影響規(guī)律,運用有限元分析得出的規(guī)律,對理論設(shè)計的縱振進行了修正,使其滿足了系統(tǒng)的使用要求。首次提出了結(jié)構(gòu)聲速的概念,闡明了結(jié)構(gòu)聲速與材料聲速之間的關(guān)系。通過實驗給出了法蘭盤直徑、厚度與結(jié)構(gòu)聲速的關(guān)系曲線。在扭振變幅桿的設(shè)計中,這些曲線對確定結(jié)構(gòu)聲速有重要意義。隨后針對原系統(tǒng)存在的不足之處,對其進行了全面的改進和完善,大幅提高了超聲扭振鏜孔系統(tǒng)性能。改進后的系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定,零件的表面加工質(zhì)量較原系統(tǒng)有了進一步的提高。利用該系統(tǒng)進行了鈦合金的鏜孔實驗,達到了以鏜孔代替磨削的效果。
【關(guān)鍵詞】：超聲波振動鏜孔 變幅桿結(jié)構(gòu) 固有頻率 系統(tǒng)改進
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG53
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-28
• 1.1 引言12-13
• 1.2 超聲加工技術(shù)在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 超聲加工技術(shù)在國外的發(fā)展13-14
• 1.2.2 超聲加工技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展14-15
• 1.2.3 超聲加工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀15-17
• 1.3 超聲波振動鏜孔切削機理17-26
• 1.3.1 超聲波振動鏜孔的技術(shù)特點及工藝效果17-18
• 1.3.2 超聲波振動鏜孔運動分析18-20
• 1.3.3 臨界切削速度vc、切削時間tc、切削步長lT20-22
• 1.3.4 超聲波振動鏜孔時動力學(xué)分析22-26
• 1.4 超聲波振動鏜孔聲學(xué)系統(tǒng)26-27
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容27-28
• 第2章 縱振變幅桿的有限元分析及其修正28-38
• 2.1 有限元分析法28-29
• 2.2 ANSYS有限元分析總體介紹29-30
• 2.2.1 ANSYS軟件簡介29
• 2.2.2 ANSYS分析步驟29-30
• 2.3 縱振變幅桿固有頻率的影響因素30
• 2.4 側(cè)面孔深對縱振變幅桿固有頻率影響的有限元分析30-34
• 2.4.1 縱振變幅桿實體模型的建立30-32
• 2.4.2 網(wǎng)格劃分32
• 2.4.3 不同孔深條件下的模態(tài)分析求解及計算結(jié)果32-33
• 2.4.4 結(jié)果分析33-34
• 2.5 縱振變幅桿的理論設(shè)計34-36
• 2.6 縱振變幅桿的頻率修正36-37
• 2.6.1 直接修正法36-37
• 2.6.2 頻率修正37
• 2.7 本章小結(jié)37-38
• 第3章 扭振變幅桿結(jié)構(gòu)聲速確定及其設(shè)計38-50
• 3.1 材料聲速與結(jié)構(gòu)聲速38-39
• 3.2 法蘭盤對結(jié)構(gòu)聲速的影響39
• 3.3 法蘭盤厚度對扭振變幅桿結(jié)構(gòu)聲速的影響39-42
• 3.3.1 扭振變幅桿實體模型的建立39-40
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分40
• 3.3.3 變厚度扭振變幅桿模態(tài)分析求解40-41
• 3.3.4 有限元分析結(jié)果41-42
• 3.4 法蘭直徑對扭振變幅桿結(jié)構(gòu)聲速的影響42-44
• 3.4.1 扭振變幅桿的模態(tài)分析43
• 3.4.2 有限元分析結(jié)果43-44
• 3.5 實驗驗證44-47
• 3.5.1 實驗方法44
• 3.5.2 法蘭厚度對結(jié)構(gòu)聲速的影響44-45
• 3.5.3 法蘭直徑對結(jié)構(gòu)聲速的影響45-47
• 3.6 基于結(jié)構(gòu)聲速的扭振變幅桿設(shè)計47-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第4章 扭振鏜孔系統(tǒng)的設(shè)計制造與調(diào)試50-60
• 4.1 超聲扭振鏜孔系統(tǒng)刀具的設(shè)計50-52
• 4.1.1 扭振鏜孔系統(tǒng)的刀桿設(shè)計50-51
• 4.1.2 刀片材料和幾何角度選擇51-52
• 4.2 超聲扭振鏜孔系統(tǒng)的改進52-53
• 4.2.1 變幅桿連接方式的改進52
• 4.2.2 系統(tǒng)支座的改進52-53
• 4.3 超聲扭振鏜孔系統(tǒng)的制造53-56
• 4.3.1 縱振變幅桿的加工53-54
• 4.3.2 扭振變幅桿的加工54-55
• 4.3.3 變幅桿莫氏錐孔與刀桿椎體的磨削55
• 4.3.4 鏜刀刀片的焊接與磨削55-56
• 4.4 超聲扭振鏜孔系統(tǒng)的安裝與調(diào)試56-58
• 4.4.1 機床的選擇與調(diào)試56-57
• 4.4.2 振動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第5章 超聲波扭振鏜孔系統(tǒng)試驗及分析60-63
• 5.1 實驗概述60
• 5.2 實驗前準備60
• 5.3 超聲波扭振鏜孔實驗60-61
• 5.3.1 實驗?zāi)康?/span>60
• 5.3.2 實驗條件60-61
• 5.3.3 實驗現(xiàn)象61
• 5.4 數(shù)據(jù)對比分析61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)63-65
• 參考文獻65-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 謝濤;袁江波;齊海群;;超聲拉絲有限元仿真研究[J];機械設(shè)計與制造;2008年03期

2 謝濤;齊海群;張俊;;超聲振動拉絲實驗研究[J];中國機械工程;2006年03期

3 張云電,呂瑞芳;高效實用化超聲車削技術(shù)[J];機電工程;2004年03期

4 馬春翔,胡德金;超聲波橢圓振動切削技術(shù)[J];機械工程學(xué)報;2003年12期

5 徐可偉,陳斌,朱訓(xùn)生,趙波;薄壁零件的超聲振動精密切削研究[J];航空精密制造技術(shù);2001年04期

6 陳斌,徐可偉,朱訓(xùn)生;超聲振動切削薄壁鏡筒零件的研究[J];機械工程師;2001年01期

7 辛志杰,武文革,袁藝;超聲波振動珩磨振動系統(tǒng)試驗研究[J];工具技術(shù);1998年10期

8 辛志杰,祝錫晶,袁藝;超聲波振動珩磨的切削機理及特點[J];工具技術(shù);1998年05期

  本文關(guān)鍵詞：超聲波振動鏜孔系統(tǒng)精化及試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：306623