Nomex蜂窩芯復(fù)合材料以其優(yōu)異的性能如低密度、高比強度、抗沖擊、耐腐蝕而被廣泛地應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。但是,Nomex蜂窩芯材料的結(jié)構(gòu)與力學(xué)特性都很特殊,在實際應(yīng)用過程中面臨許多加工難題。近年來,超聲切削加工方法在很大程度上改善了Nomex蜂窩芯加工質(zhì)量,具有切削力小,加工效率和加工精度高,加工環(huán)境友好的優(yōu)勢。但現(xiàn)有超聲切削專用刀具在加工復(fù)雜曲面輪廓邊界時需要一定的刀具傾角,切削過程中刀具與材料容易發(fā)生干涉,加工能力受到限制。此外,受限于刀具長度,加工過程中切深較小,加工效率較低。為了解決Nomex蜂窩芯曲面輪廓邊界加工難題,提高蜂窩芯曲面輪廓邊界的加工質(zhì)量和加工效率,改善加工環(huán)境,本文提出一種采用新型縱彎復(fù)合振動刀具超聲插切Nomex蜂窩芯的加工方法。主要研究內(nèi)容有:首先,根據(jù)超聲振動理論分析了縱彎復(fù)合振動刀具的振動特性,對整個超聲振動單元進行模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析,結(jié)果表明刀具的振動主要集中在沿軸向的縱振和沿徑向的擺振,刀具在周向的振動基本可忽略不計。得到了刀桿長度、刀桿外徑、圓弧角度、刀具厚度對系統(tǒng)振幅放大倍數(shù)與整體諧振頻率的影響規(guī)律。其次,受結(jié)構(gòu)特點的影響,縱彎復(fù)合振動刀具的頻...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 蜂窩材料特點及其應(yīng)用
    1.2 蜂窩材料傳統(tǒng)加工方法
    1.3 超聲切削加工技術(shù)
        1.3.1 超聲切削加工特點
        1.3.2 超聲加工系統(tǒng)
        1.3.3 超聲加工專用刀具
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 超聲切削刀具設(shè)計的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 Nomex蜂窩芯超聲刀具的研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來源與選題研究意義
    1.6 論文的主要研究內(nèi)容
2 超聲加工刀具設(shè)計及仿真
    2.1 超聲振動單元設(shè)計原理
    2.2 縱彎復(fù)合振動刀具振動狀態(tài)仿真分析
        2.2.1 刀具參數(shù)對放大倍數(shù)的影響
        2.2.2 刀具參數(shù)對諧振頻率的影響
    2.3 振動狀態(tài)驗證
    2.4 本章小結(jié)
3 超聲加工中超聲電源的研制
    3.1 插切刀具對電源的要求
    3.2 超聲電源總體設(shè)計
    3.3 超聲電源硬件系統(tǒng)設(shè)計
        3.3.1 控制器模塊設(shè)計
        3.3.2 逆變模塊設(shè)計
        3.3.3 反饋信號采集模塊設(shè)計
    3.4 超聲電源軟件系統(tǒng)設(shè)計
        3.4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.4.2 超聲電源軟件系統(tǒng)搭建
    3.5 電源性能驗證
        3.5.1 硬件電路驗證
        3.5.2 跟蹤算法驗證
    3.6 本章小結(jié)
4 超聲插切Nomex蜂窩芯試驗研究
    4.1 試驗平臺搭建
        4.1.1 試驗裝置
        4.1.2 試驗材料
        4.1.3 試驗方法與參數(shù)
    4.2 運動學(xué)模型研究
    4.3 超聲插切Nomex蜂窩芯切削力研究
        4.3.1 振幅對切削力的影響
        4.3.2 進給速度對切削力的影響
    4.4 超聲插切Nomex蜂窩芯切削形貌研究
        4.4.1 振幅對切削形貌的影響
        4.4.2 進給速度對切削形貌的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 工藝路徑規(guī)劃研究
    5.1 工藝路徑規(guī)劃
        5.1.1 蟻群算法
        5.1.2 加工步長的選取
        5.1.3 工藝路徑優(yōu)化
    5.2 工藝路徑規(guī)劃實例分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3997724