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二维超声无磨料抛光声学系统研究

刘义付

   随着社会的发展,越来越多的产品需要抛光来增加工件表面的光洁度以提高零件的耐磨性和耐腐蚀性,尽管有高效低耗的挤压光整加工,但金属表面经过挤压加工过后,表面光整硬化层不牢靠容易起皮,并且在加工中更是容易出现刮花等问题。如果将二维超声振动引入到挤压抛光中,实现二维超声无磨料抛光则有望解决这一难题。在超声加工系统中,声学系统设计的好坏直接决定了加工的质量和稳定性,所以本文致力于二维超声无磨料抛光声学系统的研究。 首先从理论上分析形成二维振动需要的条件。其次在设计变幅杆的过程中,利用软件对声学系统进行了动力学分析,得到声学系统的六阶频率及其振型,分析声学系统在受到简谐振动激励下的瞬态响应和稳态响应,证实声学系统在20.6kHz附近为二维纵弯复合振动。然后,对整个的声学系统进行了测试,包括声学系统的阻抗特性,对工具头的实际运动轨迹进行测量和拟合,证实工具头的振动轨迹近似为椭圆振动,实践表明该系统的振动基本良好。最后,对声学系统进行了实际的抛光试验,经检测抛光后的工件粗糙度最低的为0.28μm,二维超声无磨料抛光的效果要优于普通机械抛光。 本文利用计算机仿真与传统解析法相结合,进行声学系统设计,可代替激振试验测定变幅杆的多阶固有频率及声学系统稳态响应情况,得到的结果可满足实际要求,为二维超声振动声学系统设计提供了一条新途径。……   
[关键词]:二维超声;无磨料抛光;动力学分析;声学系统
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河南理工大学2010年
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