纵向扭曲复合超声波内部研磨角的设计和实验研究
Hongyin Zhang1, Feng Jiao1, Ying Niu1
1School of Mechanical and Power Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003, China.
Micromachines
|November 25, 2023
概括
这项研究优化了用于研磨的纵向扭曲复合超声波喇,改善了共振频率和振动模式. 增强的喇在超声波振动研磨中显著降低了工件表面粗度.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 制造技术 制造技术
背景情况:
- 纵向扭曲复合超声波振动对于增强研磨工艺至关重要.
- 一个关键的挑战是共振频率的偏差和低振动模式,当更大的工具头与超声波喇一起使用时.
- 这就需要专门的超声波喇的设计和优化.
研究的目的:
- 设计和优化一个纵向扭转复合超声波形过渡喇,以提高研磨性能.
- 为解决超声波研磨系统中共振频率偏差和低于最佳振动模式的问题.
- 通过理论计算,模拟和实验测试来验证喇的性能.
主要方法:
- 利用转移矩阵理论和有限元模拟来设计和优化形过渡角.
- 使用有限元模拟优化了螺旋槽参数.
- 执行模态分析,瞬态动态分析,阻抗分析,并用磨轮在喇上进行振幅测试.
- 进行研磨实验以评估性能.
主要成果:
- 优化的喇设计显示了对共振频率和振动模式的理论,模拟和实验结果之间的良好一致.
- 阻抗和振幅测试证实了喇的操作特性.
- 研磨实验显示,与普通研磨相比,工件表面粗度显著降低.
- 设计的喇表现出卓越的操作性能.
结论:
- 开发的纵向扭转复合超声波形过渡喇有效克服了共振频率偏差,并改善了振动模式.
- 优化的喇设计可以提高研磨效率,表面粗度降低.
- 该研究验证了设计的超声波喇在研磨操作中的实用性和卓越性能.
