基于空化效应的超声波去毛刺机理及实验研究

《基于空化效应的超声波去毛刺机理及实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、太原理工大学硕士研究生学位论文基于空化效应的超声波去毛刺机理及实验研究摘要随着科学技术的快速发展，市场对产品的加工精度以及表面质量提出了更高的要求。精密、复杂、微小型零件在航天、国防工业以及国民经济各高新技术领域的应用越来越广。零件加工技术的提高以及工艺的改进，极大的提高了零件的表面质量，传统意义上的毛刺在加工过程中完全可以被去除，然而对于精密零件来说，微细毛刺的合法存在性受到了冲击，例如，某些航空精密零件的精度要求在0.001毫米级甚至更高。因此如何有效去除微细毛刺困扰着许多生产厂家。通过与传统的去毛刺方式进行对

2、比，可以得知超声波去毛刺具有其他方式无法比拟的优势。例如对于要求精度高，不能改变形貌和尺寸，形状复杂，要求无污染的零件来说，电化学、高压冲击、热能去毛刺等方式都无法完全满足要求，利用超声波的空化效应不仅可以去除毛刺，还能对零件进行清洗，进而达到表面质量要求。尽管超声波技术已经日趋成熟，但是对于超声波去毛刺机理以及介质温度、含气量等因素对去毛刺的影响缺乏系统的研究。据此，本文主要研究内容如下：1.对国内外去毛刺方式进行较为详尽的总结，比较不同的去毛刺方式的优劣，分析超声波去毛刺的适用范围。2.对超声波去毛刺机理进行分

3、析，分析各个参数对加工效果的影响。3.利用BJG-TY2400超声波去毛刺设备，自来水作为介质，将铝箔纸放入清洗槽内进行加工，利用空化效应腐蚀铝箔，通过扫描仪以及MATLABI太原理工大学硕士研究生学位论文软件对被腐蚀的铝箔进行分析，以确定超声波声场的分布。4.应用ABAQUS有限元软件的声-固耦合方法，对单个空化泡溃灭的瞬间进行数值模拟，改变爆距以及毛刺厚度，观察毛刺受力情况。5.利用BJG-TY2400设备对零件进行加工，使用光学显微镜观察零件加工前后毛刺的去除情况，并测量出毛刺的大小，总结出超声波去毛刺的尺寸

4、范围。通过理论分析、仿真以及实验所得到的结果为今后利用超声波对工件进行去毛刺加工提供一定的理论以及实践参考。关键词：超声波，空化效应，微细毛刺，数值仿真，实验研究II太原理工大学硕士研究生学位论文THEMECHANISMANDEXPERIMENTALINVESTIGATIONOFULTRASONICDEBURRINGBASEDONTHECAVITATIONEFFECTSABSTRACTWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,themarketalsoputforw

5、ardhigherrequirementsforthemachiningaccuracyandthesurfacequalityofproducts.Theapplicationofprecision,complexandmicrominiaturecomponentshasbeenextendedmoreandmorewidelyinaerospace,defenseindustryandnationaleconomy.Withthedevelopmentofmanufacturingtechnologyandm

6、achiningprocessforcomponents,surfacequalityofcomponentshavebeenimprovedgreatly,Theburrsinthetraditionalsensecanberemovedcompletely,butforprecisioncomponents,microburrs’legitimacyareinquestion.Forexample,precisionrequirementforsomeaviationprecisioncomponentscan

7、beupto0.001mmlevelorevenhigher.Therefore,howtoremovethemicro-burrseffectivelyisalwaysadifficultproblemformanufacturers.Bycomparingwiththetraditionalwayofdeburring,wecanfindthatultrasonicdeburringhastheincomparableadvantages.Forcomponents,withhighaccuracy,canno

8、tchangethemorphologyandsize,complicatedshapeorIII太原理工大学硕士研究生学位论文pollution-free,thewayofelectrochemistry,high-pressurewaterjetorthermalenergydeburringunabletomeetthedemands.Ultrasou