内圆超声振动磨削装置的设计

本文主要介绍了一种内圆磨床上适用于加工硬脆材料的备件－超声振动磨削装置，并详细地介绍了该装置的设计过程，进一步指出了该装置在未来工的重要性。     

面向对象的超声振动内圆磨削柔性数控系统设计与研究

提出了一种面向加工对象的嵌入式超声振动内圆磨削柔性数控系统。采用ARM和DSP进行硬件系统开发,通过对加工工艺参数和超声振动参数的耦合封装,建立加工参数构件库,实现对不同加工对象的柔性参数匹配。该系统对机床控制和超声振动控制功能进行了集成,提高了控制稳定性,增强了系统的柔性。     

嵌入式超声内圆磨削数控系统的研究与开发

在深入研究嵌入式系统技术和超声振动内圆磨削加工特点的基础上,提出一种基于ARM和μC/OS-Ⅱ的嵌入式超声振动内圆磨削数控系统的设计方案.以高性能、低功耗的32位ARM嵌入式处理器LPC2210为核心,配以系统所需的外围模块和各种接口电路组成系统的硬件结构;以源码公开的μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统为核心,开发系统所需的应用软件,将μC/OS -Ⅱ实时嵌入式操作系统扩展为一个完整的、实用的嵌入式超声波内圆磨削数控系统.     

基于MATLAB的内圆磨削加工过程非线性振动仿真

建立了单自由度的内圆磨削非线性振动系统的动力学模型,考虑其中的非线性阻尼及非线性刚度,并用Matlab对其进行了参数计算和仿真分析,得到了加工过程中不同阻尼及不同转速下的分岔图、相图和Poincare图.从所得仿真结果分析阻尼及转速变化对切削稳定性的影响,经验证仿真结果与现场运行情况是相符合的.     

热超声倒装键合工具和芯片振动的频率特征

采用激光多普勒振动测量系统,监测了热超声倒装键合过程工具末端和芯片的振动速度。由工具和芯片的振动速度有效值曲线,发现了“速度分离”现象,即键合启动数毫秒后,芯片的振动速度突然下降而工具的振动速度继续增大;“速度分离”表明金凸点／焊盘界面已初步形成键合强度。研究了工具和芯片振动速度信号的频率特征,发现芯片振动信号的3倍频成分的产生时刻就是“速度分离”发生的时刻,小键合力有利于“速度分离”发生,也就是有利于初始键合强度的形成,提出了以3倍频产生时刻为临界点的变键合力加载思路。     

超声波纵向振动内圆磨削系统的振子设计研究

本文对超声波纵向振动内圆磨削系统进行了系统的研究。把由换能器,变幅杆和工具组成的振子作为一个整体,通过理论分析和实验研究,提出了适用于内圆磨削系统的有限刚度约束新型结构,并阐述了相应的设计方法。     

轴承内圆轴向超声高速磨削理论建模与试验研究

目的 以GCr15材料的6309型轴承内圆为研究对象,探究高转速超声磨削过程中超声辅助振动对磨粒运动轨迹、磨削后表面粗糙度、圆度以及微观形貌的影响规律。方法 基于超声内圆磨削磨粒切削轨迹及超声振幅与砂轮转速对轨迹影响的理论仿真,构建磨削去除量与磨削表面粗糙度的理论模型,通过对轴承内圆进行超声磨削试验,研究高转速（16 000～22 000 r/min）下各工艺参数对内圆表面质量的影响并验证理论粗糙度评价模型。结果 超声振幅的增大使磨粒与内圆接触轨迹变长,但随砂轮转速的提高,磨粒切削轨迹的密集程度也有所下降。振幅和砂轮转速的增大可使切削去除量增大、粗糙度降低,铬刚玉粒度100#陶瓷结合剂砂轮磨削GCr15轴承内圆后,其表面质量更有优势,单因素下表面质量变化趋势与理论分析结果相一致。结论 在相同磨削参数下,1.5μm振幅超声磨削可使内圆圆度降至0.92μm,粗糙度降至130.5 nm,与传统磨削相比,粗糙度最高减小了41.5%,圆度最高减小了52.6%。在高转速下,各因素按砂轮对磨削后表面质量的影响由大到小的顺序依次为砂轮转速、超声振幅、进给速度,当磨粒线速度超过41.8 m/s、进给速度...     

超声纵振珩磨的切削模型及其临界速度研究

径向超声振动磨削与纵向超声振动磨削，其主要差别是磨粒与工件的接触状态不同，在径向超声振动磨削中，磨粒与工件的接触是间断性的，它的临界速度特征符合现有的振动切削理论，而在纵向超声振动磨削中，磨粒与工件是永久性接触，不存在磨粒与工件表面分离的特点。根据它们的差别作者建立了磨粒纵向超声振动切削模型，得到了纵向超声振动珩磨临界速度的新概念及其计算公式。     

新型超声振动结构的研究进展

对近几年超声加工技术在硬脆材料加工方面的研究进展进行综述,阐述不同超声振动形式的加工特点和国内外的研究现状,如超声纵向振动、扭转振动、纵扭复合、椭圆振动等,最后对我国超声加工技术今后的发展提出一些建议.     

超声振动辅助ELID复合内圆磨削系统中大负载变幅器的设计及应用

为解决超声振动辅助ELID复合内圆(UAEI)磨削陶瓷等硬脆材料的声学系统设计难题,对驱动几何尺寸大、质量重的金属结合剂金刚石砂轮用的小端较长的变幅器进行理论设计及优化。基于弹性波在介质中的传播规律,利用MATLAB确定变幅器取值方案,再根据加工要求并结合ANSYS模态分析筛选出符合要求的方案,然后采用零阶算法进一步优化处理,得到满足几何尺寸、应力及振动频率要求的变幅器尺寸。对设计出的变幅器进行振动特性测试,其谐振频率理论误差为0.192%～1.824%,符合预期设计要求。采用研制出的UAEI磨削系统进行加工特性测试,与在线电解修整砂轮(ELID)内圆磨削比较,其工件的表面粗糙度降低了44.2%,且工件三维形貌更加平整,砂轮表面状况获得改善。      

超声振动辅助电解磨削Hastelloy X内孔表面粗糙度规律预测分析

通过单因素试验并结合响应曲面分析法,重点分析超声振动辅助电解磨削Hastelloy X内孔加工中主轴转速、超声振幅及磨头目数对孔内壁表面粗糙度的影响规律.结果表明:在选取的优化工艺参数范围内,超声振幅对超声辅助电解磨削表面粗糙度的影响最大,磨头目数次之,主轴转速最小.通过参数优化,在主轴转速10836 r/min、磨头...     

超声振动珩系统的振动特性研究

用模态分析法对超声振动珩磨系统的振动模式进行了分析，并通过珩磨试验研究建立了按局部共振理论设计挠性杆和油石座子系统可参照的理论模型，对子系统初始参数的确定和验证有一定的指导意义。     

基于相位差控制的双机驱动振动系统优化设计

建立了反向回转双机驱动振动系统的动力学模型,通过动力学分析,根据振动系统的动力学模型和感应电机的数学模型进行了计算机仿真,结果表明其自同步状态较差.然后分析了基于两个偏心块相位差对双机驱动振动系统进行控制的方法,对振动系统进行优化设计,计算机仿真结果表明该系统实现了速度同步和相位同步,验证了优化设计的有效性.     

超声-电弧复合焊接系统换能器优化设计

研究了超声-电弧复合焊接系统中超声换能器的优化设计方法.根据超声-电弧复合焊接系统工作条件确定了超声换能器整体形式和各部分材料.通过传统解析法推导了超声换能器整体谐振频率方程,求解各部分基础尺寸.利用有限元分析软件ANSYS对解析法设计的超声换能器结构进行了模态分析,研究了前后盖板尺寸对于超声换能器谐振频率的影响并优化...     

超声振动车削的研究现状

对超声振动车削的特点进行详细的介绍.介绍了超声振动车削的分类方式:一维超声直线振动车削、二维超声椭圆振动车削和三维超声3D振动车削,同时论述了一维超声直线振动车削、二维超声椭圆振动车削和三维超声3D振动车削的切削原理、研究现状与应用.最后总结了超声振动车削现阶段所存在的问题并提出了今后的发展趋势.     

超声振动辅助缓进给磨削温度场仿真与试验分析

目的通过对比研究磨削过程中超声振动辅助缓进给磨削工件表面的温度变化,验证超声振动对磨削热的影响,为进一步研究磨削机理提供依据。方法基于磨削温度场解析模型,建立了磨削热源平均强度。运用ANSYS软件热分析模块分别对普通缓进给磨削和超声辅助缓进给磨削进行了工件表面温度场仿真,得到了不同载荷步的温度场分布以及工件表面的温度时间变化曲线,较准确地反映了磨削工件时工件表面的温度变化。结果试验和模拟表明,缓进给磨削工件时,工件表面温度较高,对工件施加超声振动后,能够有效降低磨削力,减少磨削过程中产生的热量,降低工件表面温度20%左右。结论超声振动辅助磨削工件时,由于工件高频振动导致磨粒与工件间断性接触,使磨削过程变为有规律的脉冲状断续磨削,有利于工件散热,降低了磨削温度,为避免缓进给磨削时容易出现的磨削烧伤现象提供了技术支持。     

小直径砂轮超声振动磨削SiC陶瓷的表面质量研究

用小直径砂轮超声振动磨削和普通磨削加工SiC陶瓷零件,对比研究砂轮线速度、工件进给速度、磨削深度和超声振幅对其磨削表面质量的影响。结果表明:与普通磨削相比,超声振动磨削的磨粒轨迹相互交叉叠加,工件表面形貌更均匀,表面质量更好。由于超声振动时的磨粒划痕交叉会使磨粒产生空切削,因而降低了其磨削力,使磨削过程更加稳定。超声振动磨削的表面粗糙度和磨削力随砂轮线速度和超声振幅的增加而降低,随工件进给速度和磨削深度的减小而降低。且砂轮线速度、工件进给速度较小时,超声振动磨削的效果更明显。      

超声振动对激光熔覆过程的影响

从超声振动对结晶过程的影响机理出发,阐述了超声振动对改善金属组织性能的作用,并对在激光熔覆中引入超声振动的意义、机理及试验方案做了初步的探讨。     

超声珩磨振动系统动态设计

对超声珩磨振动系统传递原理及振动系统的设计方法进行了研究.运用有限元动力学分析方法对超声珩磨振动系统进行了模态分析以及谐响应分析,得到了弯曲振动圆盘、振动子系统的谐振频率以及油石座的谐振位移.实验测试较好地验证了理论分析结果,解决了振动系统传统设计中周期长、成本高、匹配性能差等问题,为超声珩磨的推广应用提供了新的研究思路与方法.     

超声振动珩磨系统的振动特性研究

用模态分析法对超声振动珩磨系统的振动模式进行了分析，并通过珩磨试验研究建立了按局部共振理论设计挠性杆和油石座子系统可参照的理论模型，对子系统初始参数的确定和验证有一定的指导意义。