薄板金屬材料擁有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通和日常生活當(dāng)中。傳統(tǒng)金屬薄板切割加工方式因其加工原理,存在諸如精度低、加工效率低、污染大、粉塵大等缺點(diǎn),難以滿足可持續(xù)、環(huán)境友好型加工制造業(yè)的需求。超聲波切割技術(shù)因其切削力小、熱效應(yīng)低等特性,具有加工精度高、效率高且環(huán)境友好等特點(diǎn),正越來越收到國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。超聲振動單元作為超聲切割裝置的核心零部件,如何提高其性能對于超聲波切削加工加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用顯得尤為重要。本課題擬設(shè)計一種基于壓電換能器的超聲波切割裝置,通過理論建模、數(shù)值仿真等方法,對切割裝置的主要構(gòu)件如超聲換能器、變幅桿和切割刀具進(jìn)行分析和優(yōu)化設(shè)計,主要研究內(nèi)容如下:首先基于壓電效應(yīng)和彈性力學(xué)理論,建立超聲切割裝置的動力學(xué)模型,推導(dǎo)出超聲換能器變截面方程和頻率方程,并在此基礎(chǔ)上提出一種夾心式的壓電換能器,并對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計;利用彈性力學(xué)和振動力學(xué)理論建立帶圓錐過渡段的復(fù)合變幅桿的動力學(xué)模型,并對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。其次,基于有限元方法對壓電換能器的振動特性進(jìn)行數(shù)值仿真研究,探究振動性能隨結(jié)構(gòu)尺寸的變化規(guī)律;利用數(shù)值仿真的方法研究變幅桿... 

【文章來源】：安徽工程大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

等離子切割機(jī)l，J

（１）火焰切割??火焰切割技術(shù)的基本原理是利用氣體燃燒時產(chǎn)生的高溫火焰氣流，使被切割的金屬??熔化或氣化，實(shí)現(xiàn)金屬材料的分離加工。如圖１設(shè)備為目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)控??火焰切割機(jī)［４］。一般來說，氣體火焰切割技術(shù)相比傳統(tǒng)機(jī)械加工方式切割效率更高，但??其加工精度不是很高，不適合精密加工。??圖ｉ－ｉ數(shù)控火焰切割機(jī)ｗ??１??

（１）火焰切割??火焰切割技術(shù)的基本原理是利用氣體燃燒時產(chǎn)生的高溫火焰氣流，使被切割的金屬??熔化或氣化，實(shí)現(xiàn)金屬材料的分離加工。如圖１設(shè)備為目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)控??火焰切割機(jī)［４］。一般來說，氣體火焰切割技術(shù)相比傳統(tǒng)機(jī)械加工方式切割效率更高，但??其加工精度不是很高，不適合精密加工。??圖ｉ－ｉ數(shù)控火焰切割機(jī)ｗ??１??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬材料物理性能檢測技術(shù)的研究[J]. 謝宇,劉偉.  民營科技. 2018(12)
[2]超聲加工對球墨鑄鐵表面粗糙度的影響及其機(jī)理[J]. 韓爽,段海濤,楊學(xué)軍,顧卡麗.  機(jī)械工程材料. 2018(05)
[3]旋轉(zhuǎn)超聲加工系統(tǒng)的頻率分叉研究[J]. 隆志力,張建國,王超,鄒建軍.  電加工與模具. 2018(01)
[4]稀土超磁致伸縮換能器磁路設(shè)計與仿真[J]. 陳爽,趙錄冬,周杰,劉政.  機(jī)械設(shè)計與制造. 2018(02)
[5]焊接工藝對Ti2AlNb合金焊接接頭組織和性能的影響[J]. 吳凱,姚為,張鐵軍,韓維群,王勝龍,王志敏.  金屬熱處理. 2018(01)
[6]單晶硅非球面超精密磨削砂輪的性能參數(shù)優(yōu)選[J]. 陳冰,李時春,鄧朝暉,趙清亮.  兵器材料科學(xué)與工程. 2017(04)
[7]超精密機(jī)械切削與傳統(tǒng)機(jī)械切削的不同特點(diǎn)[J]. 歐茂松.  設(shè)備管理與維修. 2017(07)
[8]平底立銑刀在多刃切削時的切削力變化規(guī)律研究[J]. 劉璨,吳敬權(quán),劉煥牢,譚光宇.  中國機(jī)械工程. 2016(10)
[9]難加工材料精密切削技術(shù)研究[J]. 張昌娟,焦鋒,趙波.  工具技術(shù). 2015(09)
[10]1/2波長復(fù)合變幅桿的數(shù)值設(shè)計[J]. 佘銀柱,呂明,王時英.  太原理工大學(xué)學(xué)報. 2011(06)

博士論文
[1]塑性材料超聲振動精密切削技術(shù)的研究[D]. 楊亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]水刀切割控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 薛更平.廣東工業(yè)大學(xué) 2017
[2]可更換刀具超聲波切割主軸的研制[D]. 馬中秋.杭州電子科技大學(xué) 2015



本文編號：3282162