超声波测距技术研究

超声波测距技术是一种原理简单、易于实现的非接触测量技术,被广泛地应用于工业、医疗、军事及日常生活等诸多领域。随着应用的广泛,对超声波测距的性能要求也越来越高。文章总结了超声波测距技术的常用实现原理,以及影响超声波测距效能的诸多因素,并分析了各要素间的相互联系。     

旋转型超声电机伺服特性探讨

旋转型超声电机机械特性不能全面反映它的运行特性。为了更好地将旋转型超声电机应用于伺服系统,有必要对旋转型超声电机的运行特性进行全面的研究。为此,笔者搭建了一个测量旋转型超声电机运行特性试验系统,以江苏丰科超声电机科技有限公司早期生产的TRUM-60型超声电机为试件,在固定输出频率和固定输出电压两种情况下,得到TRUM-60型超声电机的机械特性曲线族和调节特性曲线族。实验结果表明,该型超声电机的机械特性和调节特性均为单值函数,它们都满足伺服系统对伺服电机运行特性的要求。因此,TRUM-60型超声电机能够作为伺服电机而使用。     

变幅杆连接工艺对旋转超声加工质量影响的研究

超声旋转加工是一种适用于脆硬材料加工的新技术,它强化了原加工过程,其加工效率随着材料脆性的增大而提高,实现了低耗能的目标。在超声旋转加工中,超声加工工具与变幅杆的连接对超声振动共振频率和超声波加工性能有很大影响。本文在深入研究旋转超声加工基本原理的基础上,分析了旋转超声加工时能量传递系统的关键制件-变幅杆和工具杆对超声加工精度的影响,并对变幅杆和工具杆制造工艺及连接的方法进行了初步研究。     

7A04铝合金深冷处理的组织和性能研究

对7A04铝合金试样分别采取普通固溶处理和固溶加深冷处理,并在不同的温度下进行人工时效。结合金相组织,硬度、抗拉强度和冲击韧性的测试值对比两组工艺,分析深冷处理对7A04铝合金时效金相组织和力学性能的影响。结果表明:深冷处理能使7A04铝合金在晶粒内外产生大量析出相,并形成较为均匀的弥散分布。7A04铝合金固溶+深冷处理的理想时效温度为120℃,时效16 h,峰值时效硬度为190 HB,最高抗拉强度为679 MPa,与普通固溶处理相比分别提高了24.1%和26.9%,韧性略有提高,具有较高强韧性。     

径向超声振动辅助磨削加工过程分析

根据超声振动辅助磨削运动图,分析了平面磨削时单颗磨粒的运动过程;给出了单颗磨粒相对于工件的运动方程,绘制了单颗磨粒的运动路径;通过坐标转化推导了单颗磨粒在磨削区运动路径长度计算公式;从连续切削刃的角度出发,利用VB和Matlab对其运动轨迹进行仿真,分析了超声振动辅助磨削为分离型磨削过程的影响因素。     

铝合金高速铣削中切削温度动态变化规律的试验研究

切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关。高速切削过程中切削温度随工件材料、所选刀具及切削用量的不同而呈现出与普通切削过程不同的变化规律。本文应用红外热像仪测温系统对高速铣削过程中切削温度的动态变化规律进行试验研究 ,首次给出了铝合金高速铣削过程中存在的临界切削速度关键数据及切削温度随切削速度的变化规律 ,其结论有助于指导铝合金高速铣削加工、优化高速切削工艺及建立高速切削数据库。     

圆锥形变幅杆的设计及有限元分析

超声变幅杆是功率超声振动系统中的重要组成部件。本文以一个实际应用为例通过解析法设计一个半波长圆锥形变幅杆,并用有限元软件ANSYS对对变幅杆进行模态分析,确定变幅杆的固有频率。最后用有限元法对带工具的变幅杆进行修正设计,使变幅杆的某阶固有频率和系统工作频率相等,确保变幅杆在工作中能够可靠地纵向共振。     

多模式超声振动等径角挤压超细晶纯铝成形机理研究

超细晶金属材料由于具有优异的力学性能,特别适合微小金属零件的塑性成形.大塑性变形法是制备超细晶金属材料的常用方法,等径角挤压法被认为是最具有发展前景的大塑性变形方法之一.传统等径角挤压需要通过多道次的应变量累积来获得超细晶材料,制备效率较低.将超声振动与等径角挤压过程相结合可以有效减小挤压成形载荷,提高等径角挤压制备超...     

铝合金压印接头微动疲劳机理研究

压印连接是近年来新兴的连接方式,因其具有简单高效、低耗环保等优点,使得在应用连接方面越来越受到重视。疲劳破坏是机械构件失效的主要形式,疲劳过程中的微动磨损是造成零部件失效的主要原因之一。基于以上条件,对铝合金压印接头的疲劳性能进行了试验研究,结果显示疲劳失效部位主要集中在下板靠近压印点处,断口处发现大量微动磨屑,经能谱分析可以确定磨屑成分主要为氧化铝和金属铝;对疲劳失效断口和微动磨损区域进行了扫描电镜分析,发现压印接头的微动磨损部位主要分为两类,并对其进行了定义,一类定义为颈部微动磨损,另一类定义为环点板间微动磨损。分析发现颈部微动磨损所占比例随着外加载荷的大小而变化,且微动磨损是导致压印接头疲劳失效的重要因素。     

新的超声波振动电源控制模型设计与应用

设计了基于BP神经网络的超声波振动电源控制模型,并应用到新的超声波振动电源中。在730℃铝合金熔体铸造实验过程中,新的超声波振动电源输出频率为19.259kHz~20.086kHz,超声波平均振幅为15.93μm,输出功率为1.073kW~1.203kW,晶粒的平均尺寸为143.63μm,晶粒尺寸大小均匀。系统仿真与实验结果表明,使用新的超声波振动电源控制模型可以提高电源输出功率和频率的精度,有助于超声波振动电源的稳定工作,提高了铝合金的铸造质量。