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超声辅助磨削杯形砂轮变幅器设计与试验
被引量：
1
1
作者
牛金荣
秦慧斌
+2 位作者
冯毅
周瑞峰
吕明
《应用声学》
CSCD
北大核心
2020年第3期344-353,共10页
超声辅助磨削在硬脆材料的加工中应用广泛。为研制以杯形砂轮为加工工具的超声辅助磨削主轴附件式工具系统,建立了杯形砂轮变幅器的理论模型,推导了其频率方程,并通过Matlab开发了杯形砂轮变幅器设计软件。利用该软件结合有限元分析对...
超声辅助磨削在硬脆材料的加工中应用广泛。为研制以杯形砂轮为加工工具的超声辅助磨削主轴附件式工具系统,建立了杯形砂轮变幅器的理论模型,推导了其频率方程,并通过Matlab开发了杯形砂轮变幅器设计软件。利用该软件结合有限元分析对杯形砂轮变幅器进行了设计。将研制的杯形砂轮变幅器与BT40刀柄一体化外套筒、导电滑环装配组成了杯形砂轮超声辅助磨削主轴附件式工具系统。对该超声振动系统进行了阻抗分析试验及超声谐振试验,结果表明,该超声振动系统阻抗性能较好,能够使杯形砂轮产生稳定的超声振动,验证了所提出的设计方法的正确性,为主轴附件式超声磨削装置的设计提供了理论参考。
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关键词
超声辅助磨削
杯形
砂轮变幅器
Mindlin理论
有限元分析
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职称材料
旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计与试验研究
2
作者
马彪
秦慧斌
+2 位作者
冯毅
白旭日
辛佳毅
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2023年第1期117-126,共10页
砂轮变幅器是旋转超声内圆磨削谐振系统的关键部件,其设计质量直接影响超声磨削的工艺效果。但目前内圆磨削砂轮变幅器缺乏较为完善的理论分析模型。为提高砂轮变幅器理论分析模型的通用性,基于非谐振设计理论建立了纵向谐振砂轮变幅器...
砂轮变幅器是旋转超声内圆磨削谐振系统的关键部件,其设计质量直接影响超声磨削的工艺效果。但目前内圆磨削砂轮变幅器缺乏较为完善的理论分析模型。为提高砂轮变幅器理论分析模型的通用性,基于非谐振设计理论建立了纵向谐振砂轮变幅器的理论分析模型,并利用砂轮变幅器各振动单元间的力、位移连续条件与边界条件推导了其频率方程。然后,针对频率方程进行编程求解,并通过ANSYS有限元仿真分析进行验证。最后,加工制作了纵向谐振砂轮变幅器,并开展阻抗特性分析试验、超声谐振试验和振动位移测量试验,分析了其谐振特性。试验结果表明,所研制的砂轮变幅器的谐振试验频率与理论设计频率一致,其输出端振动位移的试验值与仿真值的相对误差为7.83%,符合旋转超声内圆磨削的要求,验证了理论分析模型求解的正确性。研究结果为旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计提供了便捷且有效的方法。
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关键词
旋转超声内圆磨削
砂轮变幅器
理论分析模型
频率方程
谐振特性分析
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职称材料
平行砂轮超声磨削刀柄设计与加工试验研究
3
作者
秦慧斌
冯毅
+4 位作者
牛金荣
周瑞峰
邢俊峰
庞学慧
郭纪纪
《制造技术与机床》
北大核心
2020年第9期71-76,共6页
针对目前超声磨削谐振系统中磨具尺寸较小的现状,提出了砂轮变幅器设计原理。设计了平行砂轮的纵弯谐振超声磨削主轴刀柄,由纵向振动变幅杆、横向弯曲振动平行砂轮、换能器、套筒、导电滑环、标准接口刀柄组成。通过阻抗分析、振幅测量...
针对目前超声磨削谐振系统中磨具尺寸较小的现状,提出了砂轮变幅器设计原理。设计了平行砂轮的纵弯谐振超声磨削主轴刀柄,由纵向振动变幅杆、横向弯曲振动平行砂轮、换能器、套筒、导电滑环、标准接口刀柄组成。通过阻抗分析、振幅测量实验,研究了超声磨削主轴刀柄的谐振特性。以磨削速度、进给速度和磨削深度为变量,完成了有无超声状态下Si Cp/Al复合材料单因素正交磨削加工试验。结果表明:超声磨削可以显著降低磨削力、降低表面粗糙度、提高零件表面质量。为进一步改善超声磨削刀柄结构、磨削工艺,提高加工效果提供了技术支持。
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关键词
超声磨削
砂轮变幅器
谐振特性
刀柄设计
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职称材料
题名
超声辅助磨削杯形砂轮变幅器设计与试验
被引量：
1
1
作者
牛金荣
秦慧斌
冯毅
周瑞峰
吕明
机构
中北大学先进制造技术山西省重点实验室
太原理工大学精密加工山西省重点实验室
出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2020年第3期344-353,共10页
基金
中北大学研究生科技项目(20181514)
山西省研究生教育创新项目(2018SY078)
中北大学成果转化资助项目(CG201803)。
文摘
超声辅助磨削在硬脆材料的加工中应用广泛。为研制以杯形砂轮为加工工具的超声辅助磨削主轴附件式工具系统,建立了杯形砂轮变幅器的理论模型,推导了其频率方程,并通过Matlab开发了杯形砂轮变幅器设计软件。利用该软件结合有限元分析对杯形砂轮变幅器进行了设计。将研制的杯形砂轮变幅器与BT40刀柄一体化外套筒、导电滑环装配组成了杯形砂轮超声辅助磨削主轴附件式工具系统。对该超声振动系统进行了阻抗分析试验及超声谐振试验,结果表明,该超声振动系统阻抗性能较好,能够使杯形砂轮产生稳定的超声振动,验证了所提出的设计方法的正确性,为主轴附件式超声磨削装置的设计提供了理论参考。
关键词
超声辅助磨削
杯形
砂轮变幅器
Mindlin理论
有限元分析
Keywords
Ultrasonic assisted grinding
Cup wheel transformer
Mindlin theory
Finite elements analysis
分类号
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计与试验研究
2
作者
马彪
秦慧斌
冯毅
白旭日
辛佳毅
机构
中北大学先进制造技术山西省重点实验室
太原工具厂有限责任公司
出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2023年第1期117-126,共10页
基金
山西省专利推广实施资助项目(20210519)
山西省研究生创新项目(2021Y590)。
文摘
砂轮变幅器是旋转超声内圆磨削谐振系统的关键部件,其设计质量直接影响超声磨削的工艺效果。但目前内圆磨削砂轮变幅器缺乏较为完善的理论分析模型。为提高砂轮变幅器理论分析模型的通用性,基于非谐振设计理论建立了纵向谐振砂轮变幅器的理论分析模型,并利用砂轮变幅器各振动单元间的力、位移连续条件与边界条件推导了其频率方程。然后,针对频率方程进行编程求解,并通过ANSYS有限元仿真分析进行验证。最后,加工制作了纵向谐振砂轮变幅器,并开展阻抗特性分析试验、超声谐振试验和振动位移测量试验,分析了其谐振特性。试验结果表明,所研制的砂轮变幅器的谐振试验频率与理论设计频率一致,其输出端振动位移的试验值与仿真值的相对误差为7.83%,符合旋转超声内圆磨削的要求,验证了理论分析模型求解的正确性。研究结果为旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计提供了便捷且有效的方法。
关键词
旋转超声内圆磨削
砂轮变幅器
理论分析模型
频率方程
谐振特性分析
Keywords
rotary ultrasonic internal grinding
wheel amplitude transformer
theoretical analysis model
frequency equation
resonance characteristic analysis
分类号
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
TG743 [金属学及工艺—刀具与模具]
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职称材料
题名
平行砂轮超声磨削刀柄设计与加工试验研究
3
作者
秦慧斌
冯毅
牛金荣
周瑞峰
邢俊峰
庞学慧
郭纪纪
机构
中北大学机械工程学院
太原工具厂有限责任公司
出处
《制造技术与机床》
北大核心
2020年第9期71-76,共6页
基金
中北大学成果转化资助项目(CG201803)
先进制造技术山西省重点实验室开放基金(XJZZ201603)
中北大学研究生科技立项(20181514)。
文摘
针对目前超声磨削谐振系统中磨具尺寸较小的现状,提出了砂轮变幅器设计原理。设计了平行砂轮的纵弯谐振超声磨削主轴刀柄,由纵向振动变幅杆、横向弯曲振动平行砂轮、换能器、套筒、导电滑环、标准接口刀柄组成。通过阻抗分析、振幅测量实验,研究了超声磨削主轴刀柄的谐振特性。以磨削速度、进给速度和磨削深度为变量,完成了有无超声状态下Si Cp/Al复合材料单因素正交磨削加工试验。结果表明:超声磨削可以显著降低磨削力、降低表面粗糙度、提高零件表面质量。为进一步改善超声磨削刀柄结构、磨削工艺,提高加工效果提供了技术支持。
关键词
超声磨削
砂轮变幅器
谐振特性
刀柄设计
Keywords
ultrasonic grinding
grinding wheel horn
resonance characteristics
tool holder design
分类号
TG663 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超声辅助磨削杯形砂轮变幅器设计与试验
牛金荣
秦慧斌
冯毅
周瑞峰
吕明
《应用声学》
CSCD
北大核心
2020
1
在线阅读
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职称材料
2
旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计与试验研究
马彪
秦慧斌
冯毅
白旭日
辛佳毅
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2023
0
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下载PDF
职称材料
3
平行砂轮超声磨削刀柄设计与加工试验研究
秦慧斌
冯毅
牛金荣
周瑞峰
邢俊峰
庞学慧
郭纪纪
《制造技术与机床》
北大核心
2020
0
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职称材料
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