学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

超声抛光机理研究及其变幅杆设计

作　者: 赵明
导　师: 李艺
学　校: 苏州大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 超声自动抛光韧性材料去除机理变幅杆设计变幅杆优化
分类号: TG663
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 128次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在调研中发现模具行业的厂家急需不依赖于加工者技术水平并且加工效率高的新型抛光设备，尤其在注塑模具中，模具内腔表面质量的抛光是模具加工中的瓶颈。超声抛光技术是一种有效的模具精加工技术，本课题致力于研究一种超声自动抛光方法用以解决上述问题。超声自动抛光是通过换能器将超声波发生器产生的超声振动传递到变幅杆，变幅杆再将振幅放大后传递给磨料悬浮液，悬浮液磨粒对工件表面撞击而达到抛光的目的。模具材料属于弹塑性材料，现在对于这类材料的超声抛光机理的研究极少，本课题对此做出了一些基础性研究。变幅杆是超声自动抛光设备中非常关键的一个部分，由于外界的影响和新设备需要更换不同的加工工具头，因此重点研究了激励频率变化对变幅杆的影响和工具头更换对变幅杆的影响程度。本文为超声自动抛光设备变幅杆的设计和优化提供了一整套完整的解决方案。本文总结了相关内容的研究和应用，并开展了如下研究工作：（1）设计了超声自动抛光系统的主要组成部分，分别对各部分的结构和功能进行了阐述，选用压电式换能器作为超声自动抛光系统的换能器。（2）建立了全新的适用于韧性材料的超声加工材料去除机理模型，并引用实验与理论预测值进行了分析比较，为进一步的研究打下基础。（3）研究了常用的四种单一型变幅杆，推导了三段式复合变幅杆的设计公式，并对各类变幅杆进行了动态分析，总结比较了不同变幅杆的放大系数和稳定性。（4）提出了一种频率可调的装配式复合变幅杆，对稳定性好的圆锥形变幅杆进行了放大系数的优化设计，提出了加有工具头后的变幅杆共振频率的优化设计方法，为适用于不同加工工况的变幅杆的优化设计提供了一种准确高效的解决方案，并研究了工具头磨损和工具头的更换对于变幅杆系统的影响。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-18
  1.1 论文研究背景及意义  9-11
  1.2 超声加工简介  11-13
  1.3 超声抛光研究现状  13-16
  1.4 论文研究内容  16-18
第二章超声自动抛光系统  18-31
  2.1 超声波发生器  18-19
  2.2 超声换能器  19-24
  2.3 超声变幅杆  24-27
  2.4 工具头  27-28
  2.5 超声自动抛光机床  28-29
  2.6 磨料悬浮液循环系统  29-30
  2.7 本章小结  30-31
第三章超声抛光机理研究  31-42
  3.1 传统超声加工材料去除机理概述  31-32
  3.2 超声抛光材料去除机理研究  32-38
  3.3 模型的理论分析  38-39
  3.4 模型的实验验证  39-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章超声变幅杆设计理论  42-55
  4.1 单一变幅杆理论  42-45
  4.2 复合变幅杆理论  45-50
  4.3 变幅杆设计实例  50-54
  4.4 本章小结  54-55
第五章超声抛光变幅杆动态分析及设计  55-88
  5.1 变幅杆设计方法  55-56
  5.2 单一变幅杆的研究  56-67
  5.3 复合变幅杆的设计  67-74
  5.4 适合于激励振动频率可调的变幅杆设计  74-79
  5.5 超声抛光变幅杆优化设计  79-83
  5.6 工具头磨损对于变幅杆共振频率的影响  83-85
  5.7 成形工具头对超声抛光变幅杆频率的影响  85-87
  5.8 本章小结  87-88
第六章总结与展望  88-90
参考文献  90-94
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文  94-95
附录 ANSYS 程序  95-99
致谢  99-100

超声抛光机理研究及其变幅杆设计

内容摘要

全文目录

相似论文