超声辅助钻铣加工机理及其系统的研究

发布时间：2020-12-14 22:59

　　机械加工是现代制造业的重要基础,对国民经济、国防建设和高新技术等相关领域产生巨大的影响,一直以来受到学术界和工程界的普遍重视。近年来,随着科技水平的进步、应用范围的扩展、面向对象的多样化以及加工过程高性能和加工结果高标准的要求,无论是机械加工方法和工艺,还是机械加工设备,都得到了迅猛地发展,尤其是特殊结构和部件需求的日趋强烈以及新材料的不断涌现与广泛应用,对机械加工技术提出了更高的要求。因此,在发展传统加工技术的同时,一些特种加工手段应运而生,极大地丰富了机械加工技术的内容和内涵,其中超声辅助加工技术由于具有绿色、精细和高效等特点,受到业界的高度重视,成为了硬脆材料机械加工的主要手段。然而,超声辅助加工技术有车削、磨削和钻铣削等多种形式,目前在超声铣削加工过程中主要利用形状拷贝原理,将工具的形状复制在工件上,存在工具磨损大、加工效率低、加工表面完整性不好以及柔性加工能力差等问题,难以适合复杂型腔的加工应用。为此,本文提出开展超声辅助旋转钻铣加工机理及其系统的研究。在建立超声辅助旋转钻铣加工力学模型以及明确相关加工机理的基础上,设计开发了一套超声辅助旋转钻铣头及其驱动模块,重点解决超声能... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 本文研究背景及意义
        1.1.1 硬脆材料对现代工业产生巨大的影响
        1.1.2 硬脆材料的机械加工技术制约其广泛应用
        1.1.3 超声辅助有效提高硬脆材料的机械加工性能
    1.2 超声辅助加工技术的研究现状及其发展趋势
        1.2.1 加工机理日益明确,应用范围逐步扩大
        1.2.2 信息技术广泛应用,工作性能稳步提高
        1.2.3 加工设备不断涌现,数控加工成为主流
        1.2.4 复合加工技术正在兴起,钻铣能力有待提高
    1.3 本论文的研究内容及章节安排
第二章 超声辅助钻铣加工机理及其实现方案
    2.1 传统钻铣加工技术及其局限性分析
        2.1.1 传统钻铣加工技术
        2.1.2 传统钻铣加工技术局限性分析
    2.2 超声辅助钻铣加工机理
        2.2.1 超声辅助钻削加工过程的数学建模
        2.2.2 超声辅助铣削加工过程的数学建模
    2.3 超声辅助钻铣加工的实现方案
    2.4 本章小结
第三章 超声辅助钻铣头及其驱动系统的研发
    3.1 功能目标与总体方案
        3.1.1 功能目标
        3.1.2 总体方案
    3.2 超声主轴头模块
        3.2.1 压电式超声换能器
        3.2.2 超声放大机构—变幅杆
        3.2.3 基于旋转极板电容的超声激励信号非接触耦合装置
    3.3 超声电源
        3.3.1 信号发生模块DDS
        3.3.2 功率放大电路
        3.3.3 工作频率自动跟踪技术
    3.4 一体化集成
    3.5 本章小结
第四章 超声辅助钻铣加工实验研究
    4.1 超声辅助钻铣加工实验系统开发
        4.1.1 总体方案
        4.1.2 系统集成
    4.2 钻削加工实验及结果分析
        4.2.1 传统钻削实验
        4.2.2 超声辅助钻削实验
        4.2.3 钻削加工对比
    4.3 铣削加工实验及结果分析
        4.3.1 传统铣削实验
        4.3.2 超声辅助铣削加工
        4.3.3 铣削加工对比
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献



本文编号：2917164