超声振动切削若干问题的理论及实验研究.pdf-硕士论文.pdf

上海交通大学
博士学位论文
超声振动切削若干问题的理论及实验研究
姓名:徐可伟
申请学位级别:博士
专业:机械制造及自动化
指导教师:马登哲;朱训生
20010901
超声振动切削若干问题的理论及实验研究要摘究”和上海交通大学振动、冲击和噪声国家重点实验室开放课题基金“复杂声学系统的局部共振耦合特性研究”和上海交通大学金属基复合材料国家重点实中,针对某照相机厂的薄壁镜筒零件加工变形大和表面粗糙度高问题,引入了超声振动切削新工艺,通过对超声振动切削力,超声加工薄壁零件的加工精度和表面粗糙度的研究,有效改善了薄壁零件加工中的切削变形和表面粗糙度问题。经检验,加工薄壁零件圆度平均减少.%,光洁度提高叮U障嗷对复杂声学系统的“局部共振窒蠛统穸邢鹘鹗艋春喜牧系那邢骰通过深入研究超声振动切削的原理,建立了薄壁零件超声车削装置,所①运用机械阻抗方法,首次建立了超声振动切削系统的组合共振模型,揭示了超声车削系统中单个部件的固有频率变化对组合系统的固有频率的影响规律,为超声振动切削系统的设计和制造提供了理论指导。②运用传输矩阵方法,首次建立了复杂声学系统猿衲ハ低澄4的传输矩阵模型,证明了超声复杂声学系统中出现的“局部共振”现象现的现象,此时整个超声加工系统仍是谐振的。由此提出了一种新的“局部共振型ぞ呦低车纳杓品椒ā③研究了振动切削声学系统的谐振特性和调试方法,通过超声车削系统温升和频率漂移试验,证实该超声车削系统温升和频率漂移较小,不至于影响该系统的正常使用,从而验证了上述理论及据此研制的超声车削系本课题的研究来源于上海市科委基金项目“超声振动精密加工技术开发研验室开放课题基金“金属基复合材料超声加工机理及应用研究’’。在第一个课题薄壁镜筒及类似的薄壁件加工提供了一条新的思路。在上述研究基础上,本文理进行了探讨,本文主要工作及创新点如下:”诹慵穸迪飨低车难兄萍坝τ试验的一种薄壁镜简零件加工后圆度与粗糙度已达到并部分超过合同指标,并可推广到其它零件,从而为全面解决该厂薄壁零件的质量问题打下基础。邢魃低忱砺奂笆笛檠芯本质上是在工具杆和驱动系统的截面积比足够小∮,超声系统的某些固有频率和工具杆的固定一自由状态频率相一致时所出统的实用性。穸邢髁Φ牟饬考胺治上海交通大学博士学位论文摘要
合金的平均切削力,证明振动切削切削力约为同等条件下普通切削切削力料和铝合金的切削力经验公式。研究了超声振动切削下切削速度、进给量、切削深度、切削液和刀具材料对于切削铝合金薄壁零件的圆度和粗糙度的影响,给出了振动切削铝合金薄壁零件的最佳工艺参数和切削条件。变形小,连续性好;切削表面光滑,无毛刺和积屑瘤等缺陷,粗糙度明显好于普通切削;振动切削表面呈现较大的残余压应力;振动切削对于增强颗粒重量百分含量较高时,则振动切削对于硬质合金刀具寿命不利。薄壁零件局部共振复杂超声系统传输矩阵通过精心构造的测力系统,准确测量了振动切削金属基复合材料和铝的~,揭示了振动切削切削力与诸切削参数之间的内在联系,并通过多元线性回归分析,得出了某一特定条件下的超声振动切削金属基复合材穸邢鞫员”诹慵募庸ぞǘ群捅砻娲植诙鹊挠跋帕T銮拷鹗艋春喜牧系恼穸邢餮芯主要在超声振动切削的切屑形态、加工表面微观形貌、表面粗糙度、表面残余应力及刀具磨损规律几个方面进行了研究,发现振动切削的切屑颗粒重量百分含量较低的复合材料,刀具的耐用度有明显的提高,但增强关键词:超声振动切削颗粒增强金属基复合材料上海交通大学博士学位论文摘要
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上海交通大学博士学位论文第一章绪论
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