發(fā)布時間：2024-03-20 23:54

　　超聲輔助切削因其切削力小、加工精度高等優(yōu)點被應用于蜂窩復合材料結(jié)構件的加工中。然而,我國對超聲加工技術在理論研究和技術應用方面的探索尚不全面。超聲電源作為加工系統(tǒng)的能量來源,對加工穩(wěn)定性和切削效率有著至關重要的作用。本文主要對其能量傳輸理論模型進行研究。通過分析超聲振動系統(tǒng)與超聲電源和外界負載間,關于靜電容、動態(tài)電阻和諧振頻率等聲學參數(shù)的關系,分別建立并驗證電-聲調(diào)節(jié)模型和力-聲影響模型,整合兩個模型,生成能量傳輸模型,指導超聲電源對聲學參數(shù)進行調(diào)節(jié),提高超聲加工的穩(wěn)定性和效率。主要研究工作與成果如下:1、將超聲加工能量傳輸系統(tǒng)分為超聲電源和超聲振動系統(tǒng)兩部分,簡介了兩部分各自的結(jié)構組成和重要特點。提出了超聲加工能量傳輸系統(tǒng)的表征方式:超聲振動系統(tǒng)部分體現(xiàn)在刀具振幅的大小和關鍵部位的溫升情況;超聲電源部分體現(xiàn)在相位差、頻率和阻抗等參數(shù)的變化上。介紹了射頻領域中“駐波”的概念,用正向功率和反射功率的比值來體現(xiàn)能量利用率高低。2、將超聲振動系統(tǒng)作為一個整體,建立等效電路圖,分析其阻抗特性和諧振特性。以聲學參數(shù)間的關系建立導納圓圖,確定了與超聲電源調(diào)節(jié)和外界力負載相關的聲學參數(shù)為諧振頻率、靜...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?Ｎｏｍｅｘ蜂窩復合材料??從二戰(zhàn)期間開始應用夾芯材料到Ｎｏｍｅｘ蜂窩復合材料的研制和量產(chǎn)，對夾芯材料的制備??

Ｎｏｍｅｘ蜂窩復合材料于１９７２年由美國ＤｕＰｏｎｔ公司研制，是一種由正六邊形的蜂窩狀孔??穴在平面內(nèi)均勻排布而成的多孔薄壁結(jié)構，壁厚一般為０．０５－０．１＿，孔格邊長一般為２－５＿［４］，??如圖１．１所示。??謝錢＇?■?＇?＇?．??：ｉ??圖１．１?Ｎｏｍｅｘ蜂窩復合材料....

圖１．３高速銑削蜂窩材料??國內(nèi)外學者對此也展開了大量的研究：Ｓａｌｏｍｏｎ等人［１２］提出，當切削速度過高時，切削??熱反而會降低這一觀點，打破了切削速度與切削熱之間的傳統(tǒng)關系，從而使得高速加工獲得??

?贏、Ｊ??圖１．２數(shù)控銑削加工刀具??正由于它結(jié)構與性能的獨特性，用常規(guī)方法加工時更容易出現(xiàn)刀具磨損嚴重、表面毛刺??多、蜂格形狀壓潰，嚴重時甚至喪失形狀精度、產(chǎn)生力學缺陷而導致材料報廢等情況。目前，??高速銑削是國內(nèi)航空航天領域?qū)Γ危铮恚澹涓C復合材料較為成熟的加工方式，一般....

圖１．２數(shù)控銑削加工刀具??，、

多、蜂格形狀壓潰，嚴重時甚至喪失形狀精度、產(chǎn)生力學缺陷而導致材料報廢等情況。目前，??高速銑削是國內(nèi)航空航天領域?qū)Γ危铮恚澹涓C復合材料較為成熟的加工方式，一般采用硬質(zhì)合??金制作的刀具，如圖１．２所示。與普通切削方式相較，高速銑削具有優(yōu)異的加工效率和表面加??工質(zhì)量，適用于加工....

圖１．４超聲切削系統(tǒng)組成圖??Ｎｏｍｅｘ蜂窩復合材料的超聲切削加工系統(tǒng)主要由超聲電源、超聲振動系統(tǒng)以及固定軸套??等部件構成，超聲振動系統(tǒng)則是用螺栓將換能器、變幅桿和工具頭連接在一起構成，如圖１．４??

圖１．４超聲切削系統(tǒng)組成圖??Ｎｏｍｅｘ蜂窩復合材料的超聲切削加工系統(tǒng)主要由超聲電源、超聲振動系統(tǒng)以及固定軸套??等部件構成，超聲振動系統(tǒng)則是用螺栓將換能器、變幅桿和工具頭連接在一起構成，如圖１．４??所示。超聲輔助切削加工的基本過程為：超聲電源將市電（２２０Ｖ／５０ＨＺ）處理成....

本文編號：3933498