本文關(guān)鍵詞：基于等效阻抗的超聲加工自動進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計研究

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【摘要】：超聲加工由于其獨(dú)特的加工原理和特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體和非導(dǎo)電硬脆材料的復(fù)雜形狀的型孔、型腔和成形表面的加工中。超聲加工設(shè)備是影響其加工精度的主要因素,近年來逐漸成為研究熱點(diǎn)。論文針對固結(jié)磨料超聲加工的技術(shù)難點(diǎn),開展了超聲加工振動系統(tǒng)和自動進(jìn)給系統(tǒng)的研究。具體研究內(nèi)容如下:1、設(shè)計并制作出固結(jié)磨料超聲加工振動系統(tǒng),主要研究超聲波發(fā)生器的選型方法、夾心式壓電換能器的設(shè)計與匹配、一體化變幅工具桿的設(shè)計與仿真驗證。2、提出了基于等效阻抗的自動進(jìn)給方法,通過建立壓電換能器的力學(xué)模型,基于力電類比,得出了處于串聯(lián)諧振狀態(tài)下超聲振動系統(tǒng)的等效阻抗與加工力的關(guān)系,進(jìn)而設(shè)計了基于等效阻抗的自動進(jìn)給系統(tǒng),設(shè)計了機(jī)床結(jié)構(gòu)和控制程序。3、開展了超聲振動系統(tǒng)和基于等效阻抗的自動進(jìn)給系統(tǒng)的性能測試試驗。主要從諧振頻率和振幅兩個方面,采用激光測振儀測量所開發(fā)的超聲振動系統(tǒng)的振動性能;搭建了阻抗試驗平臺,驗證超聲振動系統(tǒng)的等效阻抗可以反映加工狀態(tài);以恒流源為超聲電源對碳化硅陶瓷進(jìn)行固結(jié)磨料超聲孔加工試驗,驗證了自動進(jìn)給系統(tǒng)的實(shí)際控制效果。
【關(guān)鍵詞】：固結(jié)磨料超聲加工 超聲振動系統(tǒng) 自動進(jìn)給系統(tǒng) 串聯(lián)諧振狀態(tài) 等效阻抗 恒流源
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG663
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 注釋表10-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 本課題研究背景11-15
• 1.1.1 超聲加工技術(shù)的原理11-13
• 1.1.2 超聲加工設(shè)備的組成13-14
• 1.1.3 超聲加工設(shè)備的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展14-15
• 1.2 課題研究目的與內(nèi)容15-16
• 1.3 各章節(jié)內(nèi)容安排16-18
• 第二章 超聲加工振動系統(tǒng)設(shè)計與研制18-41
• 2.1 超聲加工振動系統(tǒng)組成18-24
• 2.1.1 超聲波發(fā)生器19-22
• 2.1.2 超聲換能器22
• 2.1.3 變幅桿22-23
• 2.1.4 工具23-24
• 2.2 壓電換能器設(shè)計與匹配24-33
• 2.2.1 頻率與振幅的選擇24
• 2.2.2 結(jié)構(gòu)與材料的選擇24-26
• 2.2.3 換能器設(shè)計方法與尺寸計算26-32
• 2.2.4 換能器的研制32
• 2.2.5 換能器的匹配32-33
• 2.3 變幅工具桿設(shè)計與仿真33-40
• 2.3.1 形狀與材料的選擇33-34
• 2.3.2 變幅工具桿設(shè)計方法與尺寸計算34-36
• 2.3.3 變幅工具桿有限元仿真36-40
• 2.3.4 變幅工具桿的研制40
• 2.4 本章小結(jié)40-41
• 第三章 基于等效阻抗的超聲加工自動進(jìn)給設(shè)計41-54
• 3.1 自動進(jìn)給系統(tǒng)總體設(shè)計41-45
• 3.1.1 自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用41-43
• 3.1.2 自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的技術(shù)要求43
• 3.1.3 自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類43
• 3.1.4 自動進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)的基本組成部分43-45
• 3.2 超聲振動系統(tǒng)等效阻抗分析45-51
• 3.2.1 壓電換能器的阻抗特性46-47
• 3.2.2 串聯(lián)諧振等效阻抗分析47-51
• 3.3 基于等效阻抗的超聲加工自動進(jìn)給設(shè)計51-53
• 3.3.1 機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計51-52
• 3.3.2 控制程序設(shè)計52-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 試驗與結(jié)果分析54-63
• 4.1 振動性能測試54-57
• 4.1.1 振動性能測試裝置54-55
• 4.1.2 振動性能測試結(jié)果與分析55-57
• 4.2 阻抗試驗57-59
• 4.2.1 阻抗試驗裝置57-58
• 4.2.2 阻抗試驗結(jié)果與分析58-59
• 4.3 超聲孔加工試驗59-62
• 4.3.1 超聲孔加工試驗條件59-60
• 4.3.2 超聲孔加工試驗結(jié)果與分析60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 論文完成的主要工作63-64
• 5.2 后續(xù)工作展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 致謝70-71
• 在讀研期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱有利;王燕禮;邊飛龍;侯帥;謝俊峰;;金屬材料超聲表面強(qiáng)化技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J];機(jī)械工程學(xué)報;2014年20期

2 唐勇軍;郭鐘寧;張永俊;陳猛;;數(shù)控旋轉(zhuǎn)超聲加工機(jī)床研制及其工藝實(shí)驗[J];電加工與模具;2013年04期

3 劉永;李淑娟;李言;孔令飛;萬波;;基于中心復(fù)合設(shè)計試驗的SiC單晶片超聲振動加工工藝參數(shù)優(yōu)化[J];機(jī)械工程學(xué)報;2013年07期

4 張志宇;李銳鋼;鄭立功;張學(xué)軍;;離軸非球面SiC反射鏡的精密銑磨加工技術(shù)[J];機(jī)械工程學(xué)報;2013年17期

5 秦少明;馬春獅;王聰;余祖元;李劍中;;微細(xì)超聲加工中恒力控制問題的研究[J];電加工與模具;2012年03期

6 劉折;靳宇暉;卞平艷;趙波;;負(fù)載對超聲加工聲學(xué)系統(tǒng)特性的影響[J];航空精密制造技術(shù);2012年01期

7 張承龍;馮平法;吳志軍;郁鼎文;;旋轉(zhuǎn)超聲鉆削的切削力數(shù)學(xué)模型及試驗研究[J];機(jī)械工程學(xué)報;2011年15期

8 閻長罡;石陽;楊亮;施志輝;李偉;于偉;;四分之一波長夾心式壓電超聲換能器的設(shè)計研究[J];工具技術(shù);2011年03期

9 崔曉蕊;古航;溫娜;;聯(lián)合應(yīng)用B超及血清學(xué)檢測對診斷早期異位妊娠的價值[J];現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志;2010年11期

10 謹(jǐn)亞輝;軋剛;;新型超聲變幅桿的優(yōu)化設(shè)計[J];電加工與模具;2010年S1期

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本文編號：763772