夾心式彎曲振動換能器超聲車削硬脆材料的研究.pdf

1、夾心式彎曲振動換能器超聲車削是對硬脆材料加工行之有效的精密加工方法。相對于傳統(tǒng)縱振換能器為驅使的超聲振動車削，夾心式彎曲振動換能器超聲車削在裝夾難易程度、聲耦合效率以及車削材料尺寸的普遍性都有了質的提高。但是由于彎曲振動的理論推導較縱振的復雜，實現大功率困難，由此限制了夾心式彎曲振動換能器在工程實際中的應用。目前國內外學者針對夾心式彎曲振動換能器已經提出一些能夠滿足工程應用的近似設計理論，但是實際應用夾心式彎曲振動換能器進行車削試驗以及

2、生產加工較少。
　　本文以“夾心式彎曲振動換能器超聲車削硬脆材料的研究”為課題。完善了夾心式彎曲振動換能器的設計理論，分析了彎曲振動車削硬脆材料的加工機理并且進行了試驗研究。目的是為夾心式彎曲振動換能器超聲車削硬脆材料提供理論以及應用指導，其主要內容如下：
　　1.以夾心式彎曲振動壓電陶瓷換能器的近似理論為基礎，利用UGNXNASTRAN進行初步的模態(tài)分析，再利用ABAQUS進行考慮預緊力的模態(tài)分析結合阻抗測試結果得到夾心式

3、彎曲振動換能器的尺寸以及裝配參數。
　　2.提出工件運動方向與刀尖振動方向共線時為臨界位置，推導出臨界位置，上偏臨界位置以及下偏臨界位置的刀尖運動軌跡以及刀具實際切削角度的變化。由此認為臨界位置是車削硬脆材料的最佳位置，為后續(xù)試驗提供理論依據。
　　3.完成夾心式彎曲振動換能器的裝配以及振動特性測試，利用特制的夾具將彎曲振動系統(tǒng)裝夾在數控車床上，完成試驗平臺的搭建。
　　4.在小切深下超聲振動車削過程可以看成無數次剛性