径向超声锯切系统的实现及其应用探索
本文选题:径向超声锯切 + 二级变幅杆 ; 参考:《机械工程学报》2017年17期
【摘要】:超声加工为硬脆性材料零件制造提供了一种高效精密加工方式,随着对超声加工研究的不断深入,超声辅助加工的形式也越来越多,提出一种结合径向超声振动辅助超薄金刚石锯片进行光学玻璃材料锯切研究。利用Pro/E建模与有限元分析手段,对采用二级变幅杆来实现超声振动方向的轴-径向转变进行了设计和仿真,完成了径向超声振动锯切装置的设计制造,并利用该装置,进行了光学玻璃的锯切试验,探索径向超声振动中单颗磨粒最大切削厚度对锯切过程机理的影响,试验结果表明在超声锯切过程中,单颗磨粒最大切削厚度对锯切比能的影响并不显著,而传统锯切方式中锯切比能随之增大而减小,这与光学玻璃材料在锯切过程中的材料去除方式有着一定关系,超声锯切过程中材料更多以脆性断裂方式去除,同时,超声振动在锯切过程中减少了金刚石锯片与工件间的摩擦,从而降低其能耗。
[Abstract]:Ultrasonic machining provides a high efficiency and precision machining method for hard brittle material parts. With the development of ultrasonic machining, ultrasonic aided machining is becoming more and more. An optical glass sawing with radial ultrasonic vibration assisted ultra-thin diamond saw blade is proposed. By means of Pro/E modeling and finite element analysis, this paper designs and simulates the shaft-radial transformation of ultrasonic vibration direction by using two-stage amplitude-varying rod, and completes the design and manufacture of radial ultrasonic vibration sawing device, and makes use of the device. The effect of the maximum cutting thickness of a single abrasive particle on the cutting mechanism of optical glass was investigated in this paper. The experimental results show that in the process of ultrasonic sawing, The maximum cutting thickness of single abrasive particle has no significant effect on the sawing specific energy, but the sawing specific energy increases and decreases in the traditional sawing mode, which is related to the material removal mode of optical glass material in the sawing process. More materials are removed by brittle fracture during ultrasonic sawing, and ultrasonic vibration reduces the friction between diamond saw blade and workpiece, thus reducing its energy consumption.
【作者单位】: 华侨大学机电及自动化学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51275181)
【分类号】:TG663
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,本文编号:1902650
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