功率超声振动珩磨声振系统的设计与研究.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术NO．52015年5月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueMay2015文章编号：1001—2265(2015)05—0054～04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．05．015功率超声振动珩磨声振系统的设计与研究木耿海珍，祝锡晶，高春强，高艳霞(1．江门职业技术学院机电技术系，广东江门529090；2．中北大学机械与动力工程学院，太原030051)摘要：功率超声振动珩磨是一种新型的、先进的精密磨削技术，它在普通

2、珩磨的基础上施加了功率超声振动。用超声波振动珩磨可以大大改善零件表面质量，提高生产率，降低成本。稳定、高效、可靠的超声振动系统对于超声的应用是至关重要的。依据相关理论，重点对换能器、变幅杆、弯曲振动圆盘的结构设计及材料选择等方面进行了研究，试验结果验证了设计的合理性，满足振动要求，取得了良好的工艺效果。关键词：功率超声振动；声振系统；振动试验中图分类号：TH162；TG506文献标识码：ADesignandResearchofthePowerUltrasonicVibrationHoningVibrationSystemGENGHai

3、．zhen．ZHUXi-jing，GAOChun．qiang。GAOYan．xia(1．DepartmentofMechanicalandElectricalTechnology，JiangmenPolytechnic，JiangmenGuangdong529090，China：2．SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Thepowerultrasonicvibrationhoningisane

4、wtypeofprecisiongrindingtechnology，advanced，itisappliedtothepowerultrasonicvibrationhoninginonthebasisofcommon．Ultrasonicvibrationhoningcangreatlyimprovethesurfacequalityofparts，improveproductivity，reducecosts．Ultrasonicvibrationsystemisstable，reliable，higheficiencyisim

5、portanttotheapplicationofultrasound．Accordingtothere-latedtheory。focusesonthetransducer，horn，flexuralvibrationdiskstructuredesignandmaterialselectionwerestudied．theexperimentalresultsvalidatetherationalityofthedesign，tomeettherequirementsofvi—bration．hasobtainedthegoode

6、ffectoftechnology．KeYwords：powerultrasonicvibration：acousticvibrationsystem；vibrationtest装置的复杂性，理论设计结果往往与工程实际有一定0引言的偏差。功率超声振动珩磨是一种先进的精密磨削技术，本文通过功率超声振动珩磨声振系统进行理论设它是在普通珩磨的基础上施加了功率超声振动，具有计，同时结合试验验证对理论设计尺寸进行了修正，提加工效率高、表面质量高、切削力小等特点¨引。功率高了超声振动珩磨装置的设计质量，达到了预期效果。超声振动珩磨技术的关键环节是

7、超声振动珩磨系统，1超声振动系统的设计主要由换能器、变幅杆、弯曲振动圆盘及工具头等部分组成。虽然功率超声振动珩磨技术已经发展多年，1．1夹心式压电换能器的设计但由于整体装置设计需要整合机、电、声一体化理论，换能器是超声系统中电一机转换的关键元件，采还需要反复试验校正，因此，超声振动珩磨系统的设计用有圆柱孑L的半波长夹芯式压电换能器，工作频率在依然未能取得突破性进展。19—21kHz之间，其结构如图1所示。近年来，国内外学者对超声珩磨装置进行了大量的设计。ZhuXJ基于薄板理论对弯曲振动圆盘进行了理论设计J。廖云飞等利用有限元分析的方法

8、对超声珩磨声振系统进行了优化。ZhuXS等通过研究超声珩磨装置的“局部共振”现象，重新设计了工具头部。张云电以珩磨头体不振动的设计思想对超声珩磨装置进行了改进设计。然而，由于超声振动珩磨1．钢质反射罩2．压电陶瓷片3．金