超声振动磨削陶瓷的温度场特性研究

采用人工热电偶法,通过普通磨削和超声振动磨削对比实验,对陶瓷材料ZrO2平面磨削的温度场进行了实验研究。并对磨削参数与磨削温度的关系,进行了理论分析及实验验证。结论表明:距磨削表面越远,其磨削温度的峰值越远离热源;增大磨削深度、提高磨削速度和工作台进给速度都会使工件表面温度升高。正交试验表明,磨削深度对温度场的影响较大。普通磨削时工件表层的温度较高,易发生磨削烧伤,采用超声复合磨削能有效降低工件表层温度。     

超声振动钻削声学系统的设计研究

通过对超声振动钻削系统的理论分析，给出了不同的纵向振动圆锥形变幅杆设计公式，分析了面积系数与谐振长度、位移节点、极大值点、放大系数和形状因素之间的关系。用实例分析了几种变幅杆的不同点，并指出设计超声振动钻削声学系统时推荐采用复合变幅杆。     

超声研磨Al2O3工程陶瓷的材料去除特性研究

通过对Al2O3陶瓷圆柱零件的超声研磨试验,探讨了超声研磨时材料的去除特性.分析了研磨参数、油石粒度对材料去除率的影响,给出了超声研磨加工比普通研磨加工效率高的主要原因.通过对同样条件下研磨压力的测定,得出超声研磨与普通研磨的磨削力特征不同:超声研磨压力呈周期性分布,波形如锯齿,平均压力几乎为一恒定值,变化非常均匀;普通研磨压力随机波动,变化无规律性.同时,在相同的径向进给条件下,超声研磨压力比普通研磨压力均小一定量值.     

在频率跟踪后引起振动切削过程中振幅衰减的主要原因分析

为克服振幅衰减对超声振动切削的影响，揭示振幅衰减的内在原因，进一步扩大超声振动切削的应用领域。本文通过实验研究和理论分析，明确了在振动加工中由裁荷增加而引起的功率动态分配也是超声波振幅逐渐衰减的一个重要原因，并从功率分配的角度，通过理论分析得出了二者的数学表达式，解释了实验结果，同时分析了该实验的合理性，给出了几种解决方案，并提出了用神经网络分析振动切削力的思想．实验结果最终表明：在采用频率跟踪后，超声振动加工中的振幅衰减主要来源于功率分配．     

粗磨粒金刚石油石超声珩磨ZrO_2陶瓷的延性特征

通过粗磨粒金刚石油石普通和超声珩磨ZrO2 工程陶瓷的表面特征试验 ,分析了所产生不同结果的原因 ,给出了普通和超声珩磨速度对表面破碎率的影响。研究表明 :随着珩磨速度的提高 ,珩磨表面的破损率逐渐减小。对普通珩磨 ,在所给速度范围内 ,整个表面的破碎点面积总和均大于被观察表面的 30 % ,最大的达到70 %。而超声珩磨均可获得延性切削表面 ,破碎率均不大于 10 % ,磨粒刻划的延性痕迹十分清楚     

粗磨粒金刚石油石超声珩磨ZrO2陶瓷的延特征

通过粗磨金刚石油石普通和超声珩磨ZrO2工程陶瓷的表面特性试验,分析了所产生不同结果的原因,给出了普通和超声珩磨速度对表面破碎率的影响。研究表明：随着珩磨速度的提高,珩磨表面的破损率逐渐减小。对普通珩磨,在所给速度范围国内,整个表面的破碎点面积总和均大于被观察表面的30%,最大的达到70%。而超声珩磨均可获得延性切削表面,破碎率均不大于10%,磨粒刻划的延性痕迹十分清楚。     

超声珩磨声学系统局部共振实验的研究

经试验证实了超声珩磨声学系统中存在着局部共振现象,指出”挠性杆－油石座“振动子系统设计时可作为一个单独的振动体系进行考虑,为超声珩磨声学系统设计开辟了一条新的思路。     

超声珩磨声学系统局部共振条件的试验研究

本文通过试验研究了超声珩磨局部共振的影响因素,给出了最佳振动效果下,挠性杆与油石磨座截面积比、邮石座长度以及局部共振频率的取值范围,不仅为超声珩磨声学系统的设计提供了可靠依据。而且对理论研究也有很大的现实意义。     

纵向压电式换能器模态分析及实验研究

超声换能器是超声加工乃至超声学的核心部件,在研究功率超声换能器基本理论的基础上,进行大功率纵向压电式复合换能器的研制,得出了适应超声加工的大功率纵向压电式换能器的合理结构形式和设计参数,确定了所用压电换能器结构参数及前后盖板振速比,并采用有限元法对换能器进行振动模态分析,确定换能器辐射端面的最佳振动模态及其纵向谐振频率,并通过实验研究加以验证.研究表明,换能器辐射端面振幅在谐振点处最大;当频率一定时,振幅随着功率的增大而增大,当频率离开谐振点频率越远,振幅逐渐减小.     

Al_2O_3工程陶瓷超声研磨表面粗糙度试验研究

本文通过不同振动模式下的Al2O3工程陶瓷普通与超声研磨对比试验,利用正交回归分析方法获得了最优研磨参数,探讨了各研磨参数对工件表面粗糙度影响的主次顺序。并分析研究了工件转速、进给速度、油石粒度、研磨切深、发生器功率等不同研磨参数对表面粗糙度的影响规律。结果表明,超声振动研磨可明显减小表面粗糙度值,提高工件表面质量,是适合工程陶瓷等硬脆材料的一种高效加工方法。