發(fā)布時間：2024-06-29 14:55

　　Nomex蜂窩芯復合材料以其優(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用于航空航天等領域。但是,Nomex蜂窩芯材料的結構與力學特性都很特殊,在實際應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合振動刀具超聲插切Nomex蜂窩芯的加工方法。主要研究內容有:首先,根據(jù)超聲振動理論分析了縱彎復合振動刀具的振動特性,對整個超聲振動單元進行模態(tài)分析與諧響應分析,結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,受結構特點的影響,縱彎復合振動刀具的頻...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 蜂窩材料特點及其應用
    1.2 蜂窩材料傳統(tǒng)加工方法
    1.3 超聲切削加工技術
        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 國內外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 超聲切削刀具設計的研究現(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 論文的主要研究內容
2 超聲加工刀具設計及仿真
    2.1 超聲振動單元設計原理
    2.2 縱彎復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
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 超聲電源總體設計
    3.3 超聲電源硬件系統(tǒng)設計
        3.3.1 控制器模塊設計
        3.3.2 逆變模塊設計
        3.3.3 反饋信號采集模塊設計
    3.4 超聲電源軟件系統(tǒng)設計
        3.4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡
        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
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
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
結論與展望
    1 結論
    2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3997724