超声加工压电式三向测力仪的关键技术研究
发布时间：2021-10-10 14:46
超声加工是近年来一种新型加工技术,对难加工材料、硬质脆性加工都有独特的加工优势。超声加工切削力是反映机床加工状态和加工质量的重要参数。由于超声加工的高频性及蜂窝复合材料的特性,现有的测力仪的动态性能与台面安装尺寸无法同时满足超声切削蜂窝复合材料过程中切削力的测量要求。本文在分析超声加工蜂窝复合材料过程中切削力的特点及加工环境的基础上,进行超声加工压电式三向测力仪研制的关键技术研究,对超声加工系统的状态监测与超声切削机理的研究具有重要的意义。本文首先分析了国内外众多三向测力仪的结构设计方法,得出了本测力仪的基本工作原理。通过分析超声加工切削蜂窝复合材料过程获取得到超声加工切削力的动态频率,依据二阶振动系统的动态性能理论,分析获得本三向测力仪的最低固有频率设计标准。通过邓科莱系统固有频率推算及薄板理论等关键技术研究,确定了三向测力仪的最优结构尺寸,并应用Analysis模态分析方法对设计所得结构进行了有限元仿真,验证了本三向测力仪结构设计基本满足动态的超声加工切削力的测量。其次,为获得本三向测力仪的静态性能与动态性能,本文对三向测力仪的静动态标定关键技术进行研究分析。在静态标定关键技术研究...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Nomex蜂窝复合材料的结构图
图 1.2 弹性元件正交布局图另一个导致系统测量不精确的问题是系统动态相应不满足实际测量条件，2016 年大学赵威教授带领的团队进行高频切削测力平台的研究，研制出高频应变测力平台 1.3，该系统从现实切削条件出发研究测力结构方面设计与振动性能研究，通过有限模态实验验证系统的动态性能有效性，最终获得适用于高频切削的应变测力平台，具有一定的借鉴作用，但该系统体积过小，测量量程较小且误差较大；国外众多学式测力仪的研究也很多，如 2003 年，korkut 领带的团队设计了八角测力平台应用与6]，其测量范围较大，但未考虑系统固有频率特性，不能满足超声加工的测量要求图 1.3 高频应变测力仪
图 1.2 弹性元件正交布局图确的问题是系统动态相应不满足实际测行高频切削测力平台的研究，研制出出发研究测力结构方面设计与振动性能有效性，最终获得适用于高频切削系统体积过小，测量量程较小且误差 2003 年，korkut 领带的团队设计了八考虑系统固有频率特性，不能满足超声
【参考文献】：
期刊论文
[1]船体板架固有频率计算模型的简化[J]. 龚郝,张世联. 船海工程. 2016(03)
[2]基于断裂力学的Nomex蜂窝复合材料超声切割机理研究[J]. 黄秀秀,胡小平,于保华,吴胜游. 机械工程学报. 2015(23)
[3]四边固支矩形薄板固有振动的理论计算和有限元分析[J]. 黄东,翁建生,曹璐. 现代机械. 2015(03)
[4]高频响测力仪固有频率的理论分析与试验[J]. 黄震,赵威. 中国机械工程. 2015(01)
[5]非接触式车削测力仪设计与开发[J]. 呼烨,徐明旭,张富,曹晋. 实验技术与管理. 2014(11)
[6]电磁铁吸力计算及仿真分析研究[J]. 梅亮,刘景林,付朝阳. 微电机. 2012(06)
[7]超声加工技术研究现状及展望[J]. 王建春. 机械工程师. 2012(04)
[8]简支梁的固有频率分析[J]. 黄永玉,赵永刚,赵伟东. 青海大学学报(自然科学版). 2010(06)
[9]一种测力传感器固有频率的提高与测试[J]. 吴强,吉爱红,王周义,戴振东. 传感技术学报. 2010(02)
[10]基于切削力预测模型的刀具几何参数和切削参数优化[J]. 潘永智,艾兴,唐志涛,赵军. 中国机械工程. 2008(04)
硕士论文
[1]测力轮对标定试验台研制及其关键技术研究[D]. 张一文.西南交通大学 2016
[2]NOMEX蜂窝复合材料直刃刀超声复合切割机理研究[D]. 黄秀秀.杭州电子科技大学 2015
[3]NOMEX蜂窝复合材料超声切割声主轴的监测系统研究[D]. 李旭龙.杭州电子科技大学 2015
[4]机床切削力几何误差有限元分析及实验研究[D]. 丁小瑞.安徽理工大学 2014
[5]平板式压电六维力传感器静/动态标定的虚拟仪器系统研究[D]. 董辉.重庆大学 2014
[6]高频响铣削测力仪结构设计与试验研究[D]. 黄震.南京航空航天大学 2014
[7]顶尖式压电测力仪的研制[D]. 王幸.大连理工大学 2013
[8]基于傅立叶级数的铣削力建模与补偿研究[D]. 汪永翔.上海交通大学 2013
[9]整体立铣刀瞬态切削力理论预报及应用研究[D]. 王启东.山东大学 2012
[10]三向车削力测量系统的研制[D]. 蔡纪卫.华东理工大学 2012
本文编号：3428588
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Nomex蜂窝复合材料的结构图
图 1.2 弹性元件正交布局图另一个导致系统测量不精确的问题是系统动态相应不满足实际测量条件，2016 年大学赵威教授带领的团队进行高频切削测力平台的研究，研制出高频应变测力平台 1.3，该系统从现实切削条件出发研究测力结构方面设计与振动性能研究，通过有限模态实验验证系统的动态性能有效性，最终获得适用于高频切削的应变测力平台，具有一定的借鉴作用，但该系统体积过小，测量量程较小且误差较大；国外众多学式测力仪的研究也很多，如 2003 年，korkut 领带的团队设计了八角测力平台应用与6]，其测量范围较大，但未考虑系统固有频率特性，不能满足超声加工的测量要求图 1.3 高频应变测力仪
图 1.2 弹性元件正交布局图确的问题是系统动态相应不满足实际测行高频切削测力平台的研究，研制出出发研究测力结构方面设计与振动性能有效性，最终获得适用于高频切削系统体积过小，测量量程较小且误差 2003 年，korkut 领带的团队设计了八考虑系统固有频率特性，不能满足超声
【参考文献】：
期刊论文
[1]船体板架固有频率计算模型的简化[J]. 龚郝,张世联. 船海工程. 2016(03)
[2]基于断裂力学的Nomex蜂窝复合材料超声切割机理研究[J]. 黄秀秀,胡小平,于保华,吴胜游. 机械工程学报. 2015(23)
[3]四边固支矩形薄板固有振动的理论计算和有限元分析[J]. 黄东,翁建生,曹璐. 现代机械. 2015(03)
[4]高频响测力仪固有频率的理论分析与试验[J]. 黄震,赵威. 中国机械工程. 2015(01)
[5]非接触式车削测力仪设计与开发[J]. 呼烨,徐明旭,张富,曹晋. 实验技术与管理. 2014(11)
[6]电磁铁吸力计算及仿真分析研究[J]. 梅亮,刘景林,付朝阳. 微电机. 2012(06)
[7]超声加工技术研究现状及展望[J]. 王建春. 机械工程师. 2012(04)
[8]简支梁的固有频率分析[J]. 黄永玉,赵永刚,赵伟东. 青海大学学报(自然科学版). 2010(06)
[9]一种测力传感器固有频率的提高与测试[J]. 吴强,吉爱红,王周义,戴振东. 传感技术学报. 2010(02)
[10]基于切削力预测模型的刀具几何参数和切削参数优化[J]. 潘永智,艾兴,唐志涛,赵军. 中国机械工程. 2008(04)
硕士论文
[1]测力轮对标定试验台研制及其关键技术研究[D]. 张一文.西南交通大学 2016
[2]NOMEX蜂窝复合材料直刃刀超声复合切割机理研究[D]. 黄秀秀.杭州电子科技大学 2015
[3]NOMEX蜂窝复合材料超声切割声主轴的监测系统研究[D]. 李旭龙.杭州电子科技大学 2015
[4]机床切削力几何误差有限元分析及实验研究[D]. 丁小瑞.安徽理工大学 2014
[5]平板式压电六维力传感器静/动态标定的虚拟仪器系统研究[D]. 董辉.重庆大学 2014
[6]高频响铣削测力仪结构设计与试验研究[D]. 黄震.南京航空航天大学 2014
[7]顶尖式压电测力仪的研制[D]. 王幸.大连理工大学 2013
[8]基于傅立叶级数的铣削力建模与补偿研究[D]. 汪永翔.上海交通大学 2013
[9]整体立铣刀瞬态切削力理论预报及应用研究[D]. 王启东.山东大学 2012
[10]三向车削力测量系统的研制[D]. 蔡纪卫.华东理工大学 2012
本文编号：3428588
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3428588.html
