本文關鍵詞：超聲波振動鏜孔系統(tǒng)精化及試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前鈦合金、高溫合金、復合材料等難加工材料應用越來越廣泛,然而其加工性很差。特別是這些材料的精密小深孔加工被認為是機械加工領域的難題之一。超聲波振動鏜孔是精密深小孔加工行之有效的方法。然而現(xiàn)有的超聲波振動系統(tǒng)中仍然存在一些問題,其中主要系統(tǒng)穩(wěn)定性不理想,共振系統(tǒng)沒有達到理想的效果。其原因主要有以下幾點:(1)變幅桿結(jié)構(gòu)對固有頻率產(chǎn)生了很大的影響;(2)縱振變幅桿與扭轉(zhuǎn)振動變幅桿連接采用焊接相對位置關系很難滿足要求;(3)原裝置制造和安裝精度較差,不能滿足使用要求。這些問題影響了超聲波振動鏜削的應用,使得超聲波振動鏜孔效果沒有發(fā)揮極致。因此超聲振動系統(tǒng)的穩(wěn)定理想的工作是加工效果達到最佳的關鍵。本文用ANSYS軟件研究了變幅桿結(jié)構(gòu)對固有頻率的影響規(guī)律,運用有限元分析得出的規(guī)律,對理論設計的縱振進行了修正,使其滿足了系統(tǒng)的使用要求。首次提出了結(jié)構(gòu)聲速的概念,闡明了結(jié)構(gòu)聲速與材料聲速之間的關系。通過實驗給出了法蘭盤直徑、厚度與結(jié)構(gòu)聲速的關系曲線。在扭振變幅桿的設計中,這些曲線對確定結(jié)構(gòu)聲速有重要意義。隨后針對原系統(tǒng)存在的不足之處,對其進行了全面的改進和完善,大幅提高了超聲扭振鏜孔系統(tǒng)性能。改進后的系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定,零件的表面加工質(zhì)量較原系統(tǒng)有了進一步的提高。利用該系統(tǒng)進行了鈦合金的鏜孔實驗,達到了以鏜孔代替磨削的效果。
【關鍵詞】：超聲波振動鏜孔 變幅桿結(jié)構(gòu) 固有頻率 系統(tǒng)改進
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG53
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-28
• 1.1 引言12-13
• 1.2 超聲加工技術在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 超聲加工技術在國外的發(fā)展13-14
• 1.2.2 超聲加工技術在國內(nèi)的發(fā)展14-15
• 1.2.3 超聲加工技術的應用現(xiàn)狀15-17
• 1.3 超聲波振動鏜孔切削機理17-26
• 1.3.1 超聲波振動鏜孔的技術特點及工藝效果17-18
• 1.3.2 超聲波振動鏜孔運動分析18-20
• 1.3.3 臨界切削速度vc、切削時間tc、切削步長lT20-22
• 1.3.4 超聲波振動鏜孔時動力學分析22-26
• 1.4 超聲波振動鏜孔聲學系統(tǒng)26-27
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容27-28
• 第2章 縱振變幅桿的有限元分析及其修正28-38
• 2.1 有限元分析法28-29
• 2.2 ANSYS有限元分析總體介紹29-30
• 2.2.1 ANSYS軟件簡介29
• 2.2.2 ANSYS分析步驟29-30
• 2.3 縱振變幅桿固有頻率的影響因素30
• 2.4 側(cè)面孔深對縱振變幅桿固有頻率影響的有限元分析30-34
• 2.4.1 縱振變幅桿實體模型的建立30-32
• 2.4.2 網(wǎng)格劃分32
• 2.4.3 不同孔深條件下的模態(tài)分析求解及計算結(jié)果32-33
• 2.4.4 結(jié)果分析33-34
• 2.5 縱振變幅桿的理論設計34-36
• 2.6 縱振變幅桿的頻率修正36-37
• 2.6.1 直接修正法36-37
• 2.6.2 頻率修正37
• 2.7 本章小結(jié)37-38
• 第3章 扭振變幅桿結(jié)構(gòu)聲速確定及其設計38-50
• 3.1 材料聲速與結(jié)構(gòu)聲速38-39
• 3.2 法蘭盤對結(jié)構(gòu)聲速的影響39
• 3.3 法蘭盤厚度對扭振變幅桿結(jié)構(gòu)聲速的影響39-42
• 3.3.1 扭振變幅桿實體模型的建立39-40
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分40
• 3.3.3 變厚度扭振變幅桿模態(tài)分析求解40-41
• 3.3.4 有限元分析結(jié)果41-42
• 3.4 法蘭直徑對扭振變幅桿結(jié)構(gòu)聲速的影響42-44
• 3.4.1 扭振變幅桿的模態(tài)分析43
• 3.4.2 有限元分析結(jié)果43-44
• 3.5 實驗驗證44-47
• 3.5.1 實驗方法44
• 3.5.2 法蘭厚度對結(jié)構(gòu)聲速的影響44-45
• 3.5.3 法蘭直徑對結(jié)構(gòu)聲速的影響45-47
• 3.6 基于結(jié)構(gòu)聲速的扭振變幅桿設計47-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第4章 扭振鏜孔系統(tǒng)的設計制造與調(diào)試50-60
• 4.1 超聲扭振鏜孔系統(tǒng)刀具的設計50-52
• 4.1.1 扭振鏜孔系統(tǒng)的刀桿設計50-51
• 4.1.2 刀片材料和幾何角度選擇51-52
• 4.2 超聲扭振鏜孔系統(tǒng)的改進52-53
• 4.2.1 變幅桿連接方式的改進52
• 4.2.2 系統(tǒng)支座的改進52-53
• 4.3 超聲扭振鏜孔系統(tǒng)的制造53-56
• 4.3.1 縱振變幅桿的加工53-54
• 4.3.2 扭振變幅桿的加工54-55
• 4.3.3 變幅桿莫氏錐孔與刀桿椎體的磨削55
• 4.3.4 鏜刀刀片的焊接與磨削55-56
• 4.4 超聲扭振鏜孔系統(tǒng)的安裝與調(diào)試56-58
• 4.4.1 機床的選擇與調(diào)試56-57
• 4.4.2 振動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第5章 超聲波扭振鏜孔系統(tǒng)試驗及分析60-63
• 5.1 實驗概述60
• 5.2 實驗前準備60
• 5.3 超聲波扭振鏜孔實驗60-61
• 5.3.1 實驗目的60
• 5.3.2 實驗條件60-61
• 5.3.3 實驗現(xiàn)象61
• 5.4 數(shù)據(jù)對比分析61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)63-65
• 參考文獻65-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術論文68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 謝濤;袁江波;齊海群;;超聲拉絲有限元仿真研究[J];機械設計與制造;2008年03期

2 謝濤;齊海群;張俊;;超聲振動拉絲實驗研究[J];中國機械工程;2006年03期

3 張云電,呂瑞芳;高效實用化超聲車削技術[J];機電工程;2004年03期

4 馬春翔,胡德金;超聲波橢圓振動切削技術[J];機械工程學報;2003年12期

5 徐可偉,陳斌,朱訓生,趙波;薄壁零件的超聲振動精密切削研究[J];航空精密制造技術;2001年04期

6 陳斌,徐可偉,朱訓生;超聲振動切削薄壁鏡筒零件的研究[J];機械工程師;2001年01期

7 辛志杰,武文革,袁藝;超聲波振動珩磨振動系統(tǒng)試驗研究[J];工具技術;1998年10期

8 辛志杰,祝錫晶,袁藝;超聲波振動珩磨的切削機理及特點[J];工具技術;1998年05期

  本文關鍵詞：超聲波振動鏜孔系統(tǒng)精化及試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：306623