-
题名大振幅超声振动辅助高速干切装置设计开发与性能测试
- 1
-
-
作者
黄雪峰
曹华军
张金
宋阳
康信禛
-
机构
重庆大学机械与运载工程学院
-
出处
《重庆大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期14-29,共16页
-
基金
国家重点研发计划资助项目(2020YFB2010500)。
-
文摘
超声换能器是超声振动辅助切削装置的核心部件,为研制适用于高速干切的大振幅超声振动辅助切削装置,需先设计研制超声换能器。基于考虑刀具的二级放大超声换能器设计方法,遵循“变幅杆-超声换能器”一体式设计理念,结合ANSYS有限元软件的模态分析和谐响应分析结果,设计并研制了二级放大超声换能器。根据研制的二级放大超声换能器特性,系统设计并研制与其相匹配的超声波发生器、止转环、输电系统和刀柄壳结构。对二级放大超声换能器进行了阻抗分析和振幅测量等性能测试。对所设计研制的大振幅超声振动辅助高速干切装置开展实验测试分析,探究了其对难加工材料30CrMnSiNi2A加工表面质量的改善程度。结果表明:二级放大超声换能器纵向振动仿真结果与理论设计一致,二级放大超声换能器输出振幅稳定,在50%输出功率下纵振振幅为15.4μm,最大可达25.1μm,且输出振幅与功率百分比呈正相关,性能良好;所研制的大振幅超声振动辅助切削装置可大幅降低进给方向切削力和表面粗糙度,显著提高难加工材料加工表面质量,适用于难加工材料高速干切。
-
关键词
二级放大超声换能器
有限元仿真分析
大振幅超声振动辅助切削装置
振幅
超声振动辅助高速干切
-
Keywords
two-stage amplified ultrasonic transducer
finite element simulation analysis
large amplitude ultrasonic vibration assisted cutting device
amplitude
ultrasonic vibration assisted high-speed dry cutting
-
分类号
TG663
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
-
