功率超声珩磨单颗磨粒耦合颤振稳定性分析.pdf

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1、组合机床与自动化加工技术No．12第12期ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．20132013年12月文章编号：1001—2265(2013)12—0029—04功率超声珩磨单颗磨粒耦合颤振稳定性分析木张小强，祝锡晶，王建青，成玲珑。(1．中北大学机械与动力工程学院，太原030051；2．山西晋煤集团金鼎煤机矿业有限责任公司，山西晋城048006)摘要：颤振是一种强烈动态自激振动，极易存在于机械加工系统中。超声珩磨中颤振的存在是影响工件加工质量和机床加工效率的主要因素之一，因此寻找颤振根

2、源，分析颤振机理及寻求抑制方法已经成为目前该领域的主要研究任务。在研究超声珩磨单颗磨粒工件耦合颤振机理的基础上，对其耦合颤振微分方程进行了详细分析，确定了在不同系统参数条件下的运动状态，获得超声珩磨稳定条件，为避免耦合颤振提供了初步理论依据。关键词：超声珩磨；耦合颤振；稳定性中图分类号：TH113；TG65文献标识码：ATheStabilityAnalysisofSingleAbrasiveCouplingFlutterDuringPowerUltrasonicHoningZHANGXiao—qiang，ZHUXi—jing，WANGJian—qing，CH

3、ENGLing-long(1．SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NoahUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．ShanxiJinchengAnthraciteMining(GROUP)KingDingMiningandMachineryCo．，Ltd．，JinchengShanxi048006，China)Abstract：Theflutterexistedinthemechanicalworkingsystemisasevereanddynamicself-excitedv

4、i-bration．Itisoneoftheimportantfactorstheprocessingqualityoftheworkpieceandtheeficiencyofthemachinetoolinpowerultrasonichoning．Sothemaintaskistosearchtheflutterroot，analysisitsmech-anismandexplorethemethodforrepressing．Inthebasisofstudyingthemechanismofsingleabrasivecouplingflutter

5、duringpowerultrasonichoning，detailedanalysisthedifferentialequationsofcouplingflutter，todeterminethestateofmotionundertheconditionsofdifferentsystemparametersandprovideapreliminarytheoreticalbasistoavoidcouplingflutter．Keywords：ultrasonichoning；couplingflutter；stability式。根据超声波的振动方向

6、可以将其加工方式分为0引言三种：径向振动加工、轴向振动加工和扭转振动加功率超声珩磨是一种新型的加工技术，由于其具工，各加工方式的具体方式如图1所示。有低温化、脉冲性、切削力小等加工优势而受到人们的重视，因此得到了广泛的应用和发展¨j。颤振，作为一种伴随加工存在的现象，具有其两面性j。作为机械加工，颤振的产生会导致一系列不良的影响，有时甚至会带来相当严重的后果。功率超声珩磨颤振是一种严重影响工件加工质量的现象，分析其产生机理，并通【a)轴向振动(b)径向振动(c)扭转振动过合理的方式有效抑制其产生已经成为目前最主要的研究任务。对颤振进行稳定性分析，可以了解其主

7、要图1超声振动Jjn-r方式影响因素及其对加工的具体影响J。1超声珩磨单颗磨粒耦合颤振模型功率超声珩磨是在用条状磨具机械加工的同功率超声珩磨颤振是在超声振动加工过程中，时，使油石附加超声频机械振动的一种精密加工方颤振发生在珩磨油石和加工工件之问，为了具体分收稿日期：2013一叭一25：修回日期：2013—04—07基金项目：国家自然科学基金(50975265)；国家自然科学基金(51275490)；太原市科技明星项目(120247—17)；中北大学研究生科技基金项目(20131023)作者简介：张小强(1989一)，男，山西I临县人，中北大学机械与动力工程学

8、院博士研究生，研究方向为精密与特种加工，(E—mai