超声振动铣削碳纤维复合材料铣削力的试验研究

采用多因素正交试验法对碳纤维复合材料进行超声铣削和普通铣削的加工试验,研究了在不同切削参数下该材料铣削力的变化规律,使用Kistler测力仪对本试验进行测量,得到了铣削速度、每齿进给量、切削深度对铣削力的影响规律.研究结果表明:随着铣削速度、每齿进给量、铣削深度的增加,两种铣削方式下的铣削力都随之增加,但超声铣削产生的铣削力低于普通铣削产生的铣削力.     

功率超声振动系统的有限元分析

基于功率超声振动系统的结构特点,给出了变截面细杆纵振动的有限元模型,研制了功率超声振动系统固有特性的有限元仿真软件包。获得了－典型功率超声振动系统的前４阶固有频率和振型,可用来评价系统的振动性能。     

振动钻削过程监控系统的研究

介绍了一种麻花低频复合振动钻削在线监控系统，该系统以刀具状态为主要监测对象，以切削力为监测参数，具有预报刀具破损、监测刀具磨损，并在异常状态下适时地控制切削过程等功能。     

超声换能器振动系统控制的研究

运用夹持电容在线识别和系统阻抗识别技术,实现了振动系统的数字电感动态匹配以及系统振幅的稳定控制,实验表明,这种方法是行之有效的。     

超声处理复合材料界面中变幅杆的设计

针对纤维复合界面的表面浸润性差问题,设计了一套超声振动系统,改善了浸胶质量,提高生产率。     

超声辅助振动工具阴极的超声振动装置研究

提出采用超声辅助振动工具阴极实现小初始加工间隙电解去毛刺加工。设计了一种安装在针阀体喷孔脉冲电流电解去毛刺试验装置的超声辅助振动阴极结构。对超声振动装置的超声波发生器和超声波振动系统进行了研究。通过针阀体喷孔电解去毛刺试验结果表明:超声辅助振动阴极结构有利于减小间隙误差,从而喷孔内入口处倒圆半径偏差得以减小,流量分散度有所降低。     

超声珩磨传声系统局部共振设计方法研究

对超声珩磨传声系统的设计方法进行了理论和试验研究,结合实验中油石发生横向断裂的现象,对挠性杆-油石座振动子系统进行了全新简化并建立了数学模型,在此基础上以挠性杆-油石座振动子系统为例,阐述了局部共振原理及设计方法.通过数值计算和实验结果的比较表明,局部共振原理设计方法的提出,为设计超声珩磨声学系统提供了1个简便而有效的途径.     

超声珩磨传声系统局部共振设计方法研究

对超声珩磨传声系统的设计方法进行了理论和试验研究 ,结合实验中油石发生横向断裂的现象 ,对挠性杆 油石座振动子系统进行了全新简化并建立了数学模型 ,在此基础上以挠性杆 油石座振动子系统为例 ,阐述了局部共振原理及设计方法 .通过数值计算和实验结果的比较表明 ,局部共振原理设计方法的提出 ,为设计超声珩磨声学系统提供了 1个简便而有效的途径     

超声振动辅助钻削生物骨钻削力研究

在临床骨外科手术中,医生通常需要对骨进行预钻孔,以便植入固定装置,但是,骨钻孔过程中钻削力过大或钻孔质量差,均会严重影响患者术后恢复速度.为此,对传统钻削与超声振动钻削生物骨进行对比试验,研究不同主轴转速、进给速度和超声振幅对钻削力大小的影响规律,分析骨钻孔入口质量情况.结果表明:超声辅助钻削可以有效降低轴向力,降幅约为23.65％,当增大主轴转速或降低进给速度,钻削力均随之减小;钻削力随着超声振幅的增加而减小;超声钻削可以有效改善钻孔毛刺情况,提高钻孔加工质量.     

Characteristics of ultrasonic vibration transmission in bonding process

The transmitting models of ultrasonic vibration in ultrasonic transducer and capillary were presented according to the propagating mechanism of ultrasonic wave in elastic body. The coupling characteristics of ultrasonic longitudinal-complex transverse vibration system were simulated by Matlab software. The ultrasonic vibration displacement and the velocity of high frequency were measured by using the PSV-400-M2 （1.5 MHz） laser Doppler vibrometer. The vibration locus shapes driven by the same frequency and different frequencies were tested by using GDS-820S dual channel digital oscilloscope. The microstructures at bonding interface were observed by means of KYKY2800 scanning electron microscope. The results show that ultrasonic vibration displacement or velocity and energy density increase with the decrease of section area in the transmitting process. The vibration locus shapes driven simultaneously by the same frequency and different frequencies are elliptical （or circular） loci and rectangular （or square） loci, respectively. And the characteristics at bonding interface are improved by coupling loci.     

Automatic stabilization of velocity for ultrasonic vibration system

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＤｕｒｉｎｇｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｍａｃｈｉｎｉｎｇ ,ｅｖｅｎｉｆａｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｙｓ ｔｅｍｉｓｉｎａｒｅｓｏｎａｎｔｓｔａｔｅ ,ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｌｏａｄｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆａｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ,ｔｈｅｄｅ ｃｒｅａｓｅｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｏｕｔｐｕｔｏｆａｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｗｈｉｃｈｐｏｕｒｓｉｎｔｏｌｏａｄ ,ａｎｄｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｉｎｔｏｏｌａｍｐｌｉｔｕｄｅ .Ｔｏｉｎｓｕｒ…     

超声波悬浮推力轴承承载能力及减摩性能

在对超声悬浮及减摩理论进行分析和研究的基础上,提出了一种新型的轴承———超声波悬浮轴承,将超声振动用于轴颈的悬浮支承与动压润滑以构造滑动轴承。本文对压电换能器辐射端面与其上被悬浮物体之间的悬浮间隙的测量以及超声波轴承的减摩性能进行了研究,并与普通的滑动轴承和滚动轴承进行了对比。结果表明,超声振动具有悬浮能力,转速一定的条件下幅射端振动幅越大,悬浮间隙越大。超声波轴承减摩性能优于其他轴承。     

叠层材料振动钻削的计算机仿真

以灰色系统理论为基础,将GM(1,h)模型应用于叠层材料变参数振动钻削过程的仿真,运用灰关联度分析方法研究了叠层材料振动钻削过程中的振动频率、振幅、进给量等输入参数对工艺效果的影响,获得了钻削效果影响因素的显著性次序。理论分析和实验结果表明,用GM(1,h)模型进行仿真,建模方便、计算简单。为叠层材料振动钻削研究提供了新的方法和途径。     

液压式低频轴向振动钻削的实验研究

先对振动钻削进行简要的介绍,设计出振动钻削实验方案;利用实验室研制的液压低频轴向振动钻削实验系统,对铸铁、铝合金和碳钢进行振动钻削实验,根据所采集的负载扭矩与钻孔孔径尺寸值数据,对普通钻削与振动钻削之间的差异进行分析;证实了振动钻削具有降低钻孔负载扭矩、提高钻孔质量的结论。     

Fuzzy control on automatic frequency tracking of ultrasonic vibration system with high power and high quality factor Q

In order to realize automatic tracking drift of resonance frequency of ultrasonic vibration system with high power and high quality factor Q,adaptive fuzzy control was studied with a self-fabricated ultrasonic plastic welding machine.At first,relations between amplitude of vibration and frequency as well as main loop current and amplitude of vibration were analyzed.From this analysis,we deduced that frequency tracking process of the vibration system can be concluded as an optimizing problem of one dimensional fluctuant extremum of main loop current in vibration system.Then a method of self-optimizing fuzzy control,used for the realization of automatic frequency tracking in vibration system,is presented on the basis of self-optimizing adaptive control approach and fuzzy control approach.The result of experiments shows that the fuzzy self-optimizing method can solve the problem of tracking frequency drift very well.Response time of tracking in the system is less than 50 ms,which basically meets the requirements of frequency tracking in ultrasonic plastic welding machine.     

低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型建立研究

分析了低频周向振动钻削切削力,基于控制原理的思想建立了低频周向振动钻床主轴系统等刚度动态力学模型,提出低频周向振动钻削时激振器输出振幅与钻头振幅之间的关系,为周向振动钻削系统设计和振动参数选择提供理论支持。     

超声珩磨装置振动子系统的振动特性研究

为进一步研究超声珩磨装置的挠性杆-油石座振动子系统的"局部共振"现象,把挠性杆和油石座视为动力学意义下的独立环节,将超声珩磨装置的挠性杆-油石座振动子系统简化为由挠性杆和油石座环节串联组成的振动系统。以等截面直杆的振动理论为基础,建立了此振动子系统的自然频率和振动位移的计算公式。结果表明:理论计算与试验结果比较接近,能够方便地解释超声珩磨装置振动子系统的"局部共振"现象,为合理设计挠性杆-油石座振动子系统的参数提供了理论依据。     

芯片键合纵弯复合超声换能器的设计与试验

为了解决当前采用一维纵向超声加载模式进行芯片键合时造成结合面不充分的问题,设计纵弯复合超声能量加载模式的压电超声换能器,实现轴向纵振和水平弯振复合的超声振动代替传统单一的轴向振动. 采用ANSYS软件,对换能器有限元模型进行模态分析和谐响应分析,得到换能器纵振和弯振模态的谐振频率及振型. 通过调节换能器结构尺寸,实现纵振与弯振模态的简并. 采用阻抗分析仪对样机的频率和阻抗进行测试,使用激光多普勒测振仪测试换能器的纵振与弯振幅值,测试结果与有限元仿真计算结果一致,发现纵向与弯曲振幅均随着驱动电压的增加呈近似线性上升趋势, 证明设计的压电换能器实现了纵弯复合振动.