超聲加工是近年來一種新型加工技術,對難加工材料、硬質脆性加工都有獨特的加工優(yōu)勢。超聲加工切削力是反映機床加工狀態(tài)和加工質量的重要參數(shù)。由于超聲加工的高頻性及蜂窩復合材料的特性,現(xiàn)有的測力儀的動態(tài)性能與臺面安裝尺寸無法同時滿足超聲切削蜂窩復合材料過程中切削力的測量要求。本文在分析超聲加工蜂窩復合材料過程中切削力的特點及加工環(huán)境的基礎上,進行超聲加工壓電式三向測力儀研制的關鍵技術研究,對超聲加工系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測與超聲切削機理的研究具有重要的意義。本文首先分析了國內外眾多三向測力儀的結構設計方法,得出了本測力儀的基本工作原理。通過分析超聲加工切削蜂窩復合材料過程獲取得到超聲加工切削力的動態(tài)頻率,依據(jù)二階振動系統(tǒng)的動態(tài)性能理論,分析獲得本三向測力儀的最低固有頻率設計標準。通過鄧科萊系統(tǒng)固有頻率推算及薄板理論等關鍵技術研究,確定了三向測力儀的最優(yōu)結構尺寸,并應用Analysis模態(tài)分析方法對設計所得結構進行了有限元仿真,驗證了本三向測力儀結構設計基本滿足動態(tài)的超聲加工切削力的測量。其次,為獲得本三向測力儀的靜態(tài)性能與動態(tài)性能,本文對三向測力儀的靜動態(tài)標定關鍵技術進行研究分析。在靜態(tài)標定關鍵技術研究... 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Nomex蜂窩復合材料的結構圖

圖 1.2 彈性元件正交布局圖另一個導致系統(tǒng)測量不精確的問題是系統(tǒng)動態(tài)相應不滿足實際測量條件，2016 年大學趙威教授帶領的團隊進行高頻切削測力平臺的研究，研制出高頻應變測力平臺 1.3，該系統(tǒng)從現(xiàn)實切削條件出發(fā)研究測力結構方面設計與振動性能研究，通過有限模態(tài)實驗驗證系統(tǒng)的動態(tài)性能有效性，最終獲得適用于高頻切削的應變測力平臺，具有一定的借鑒作用，但該系統(tǒng)體積過小，測量量程較小且誤差較大；國外眾多學式測力儀的研究也很多，如 2003 年，korkut 領帶的團隊設計了八角測力平臺應用與6]，其測量范圍較大，但未考慮系統(tǒng)固有頻率特性，不能滿足超聲加工的測量要求圖 1.3 高頻應變測力儀

圖 1.2 彈性元件正交布局圖確的問題是系統(tǒng)動態(tài)相應不滿足實際測行高頻切削測力平臺的研究，研制出出發(fā)研究測力結構方面設計與振動性能有效性，最終獲得適用于高頻切削系統(tǒng)體積過小，測量量程較小且誤差 2003 年，korkut 領帶的團隊設計了八考慮系統(tǒng)固有頻率特性，不能滿足超聲

【參考文獻】：
期刊論文
[1]船體板架固有頻率計算模型的簡化[J]. 龔郝,張世聯(lián).  船海工程. 2016(03)
[2]基于斷裂力學的Nomex蜂窩復合材料超聲切割機理研究[J]. 黃秀秀,胡小平,于保華,吳勝游.  機械工程學報. 2015(23)
[3]四邊固支矩形薄板固有振動的理論計算和有限元分析[J]. 黃東,翁建生,曹璐.  現(xiàn)代機械. 2015(03)
[4]高頻響測力儀固有頻率的理論分析與試驗[J]. 黃震,趙威.  中國機械工程. 2015(01)
[5]非接觸式車削測力儀設計與開發(fā)[J]. 呼燁,徐明旭,張富,曹晉.  實驗技術與管理. 2014(11)
[6]電磁鐵吸力計算及仿真分析研究[J]. 梅亮,劉景林,付朝陽.  微電機. 2012(06)
[7]超聲加工技術研究現(xiàn)狀及展望[J]. 王建春.  機械工程師. 2012(04)
[8]簡支梁的固有頻率分析[J]. 黃永玉,趙永剛,趙偉東.  青海大學學報(自然科學版). 2010(06)
[9]一種測力傳感器固有頻率的提高與測試[J]. 吳強,吉愛紅,王周義,戴振東.  傳感技術學報. 2010(02)
[10]基于切削力預測模型的刀具幾何參數(shù)和切削參數(shù)優(yōu)化[J]. 潘永智,艾興,唐志濤,趙軍.  中國機械工程. 2008(04)

碩士論文
[1]測力輪對標定試驗臺研制及其關鍵技術研究[D]. 張一文.西南交通大學 2016
[2]NOMEX蜂窩復合材料直刃刀超聲復合切割機理研究[D]. 黃秀秀.杭州電子科技大學 2015
[3]NOMEX蜂窩復合材料超聲切割聲主軸的監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 李旭龍.杭州電子科技大學 2015
[4]機床切削力幾何誤差有限元分析及實驗研究[D]. 丁小瑞.安徽理工大學 2014
[5]平板式壓電六維力傳感器靜/動態(tài)標定的虛擬儀器系統(tǒng)研究[D]. 董輝.重慶大學 2014
[6]高頻響銑削測力儀結構設計與試驗研究[D]. 黃震.南京航空航天大學 2014
[7]頂尖式壓電測力儀的研制[D]. 王幸.大連理工大學 2013
[8]基于傅立葉級數(shù)的銑削力建模與補償研究[D]. 汪永翔.上海交通大學 2013
[9]整體立銑刀瞬態(tài)切削力理論預報及應用研究[D]. 王啟東.山東大學 2012
[10]三向車削力測量系統(tǒng)的研制[D]. 蔡紀衛(wèi).華東理工大學 2012



本文編號：3428588