纵扭复合超声螺旋铣孔系统的设计与试验
纵扭型压电超声电机的设计及有限元分析
２ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｃｅ ｔｒｏ ｔａ ｏ ｉ ｔ ｒ ｆＮＵＡＡ．Ｎａ ｊ ｇ ２ ０ ９ ．Ｃｈ ｎ ． ｓ ａ ｃ ｎ ｅ ｆＵｌｒ ｓ ｎｃＭｏ ｏ ｓｏ ｎｉ １ ０ ６ ｎ ｉａ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈｉ ｐ ｐ ｒ ｈ ｒｎ ｉ ｌ ｆ ｕ ｔａ ｏ ｉ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｔ ｓ ａ ｅ ，ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｏ ｌｒ ｓ ｎ ｃ ｍｏ ｏ ｓ ｕ ｉ ｇ ｌ ｎ ｉｕ ｉ ａ ｎ ｏ ｓｏ ａ ｍｏ ｅ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｒ ｓｎ ｏ ｇ ｔ ｄ ｎ ｌ ａ ｄ ｔ ｒ ｉ ｎ ｌ ｄ ｓ ｉｔｏ ｕ ｅ
关 键 词 ； 声 电 机 ； 限 元 ； 矩 ； 电 超 有 扭 压
中图分类号 ； ３６ ＴＭ ５
文献标 识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ １ ６ ４ （０ ２ ０ － Ｏ Ｏ 一 Ｏ １０ — ８ ８ ２ ０ ） ４ Ｏ ７ ４
Ｓｔ ｕｃ ｕｒ ｒ ｔ ｅ Ｏｐｔｍ ｉａ ｉ ｆ Ｕ ｌｒ ｓ ｎｉ ｏｔ ｒ Ｕｓ ｎｇ ｉ ｚ ｔｏｎ ｏ ｔ ａ ｏ ｃ Ｍ ｏ ｉ Ｌｏｎ ｔ ｄｉ ｌａ ｒ ｉ ｎａ ｏ ｇｉｕ ｎａ ｎｄ Ｔｏ ｓ ｏ ｌＭ ｄｅ
摘 要 ； 绍 了 纵 扭 复 合 型 压 电 超 声 电机 的 工 作 原 理 ， 析 了 定 子 驱 动 表 面 质 点 的 运 动 轨 迹 ・ 对 电 机 的 一 种 结 构 介 分 并
进 行 了详 细 的 有 限 元 分 析 ， 后 对 电机 进 行 了 扫 频 实 验 。 电机 的 机 械 性 能 实 验 表 明 电机 的 最 大 扭 矩 达 ０ ２Ｎｍ。 最 ．５
一
纵振压 电片 由两片各 ２ ｍｍ 的 压 电 圆 环 组 成 。
２ 电机 的 结 构 及 工 作 原 理
纵扭复合型超声波电机的结构设计与实验
对 于夹心式纵 向振动换 能器模 型与图 １ 同 ，压电陶瓷 相 晶堆为纵振子 。 换能器两端面上 的纵 向振动振幅最大 。 根据弹
内部某个 位置 ， 在一个振 动位 移为零 的截 面（ 面 ）直线 存 节 ，
Ａ Ｂ表示换能器的节面位置 。 、，厶及 表示节面左右金属 ： 、
收 稿 日期 ：０ ８ ０ — ７ ２ ０－ ８ １
由此 可得前金属盖板的长度 ： ： ＝磊 ／ 为 ： ４
１ 纵扭 复合 型超声 电机夹 心式 换能器 模 型
纵、 扭振动换能器 的组成示意 图如 图 １ 所示 ， 电陶瓷部 压 分可 以是厚度 方向极 化（ 纵振子 ） 圆周 方向极化 （ 或 扭振子 ） ， 换能器可以是半波振子或 ｌ 波长振子。图中 为轴 向尺寸 ， ， ４ 后盖板 的角标为 ４ 前盖板 的角标 为 ２ 节 面位 于压 电陶瓷内 ， ， 部， 与前盖板连接的角标为 １ 与后盖板连接 的是 ３ 换能器的 ， 。
性体 的纵振动理论 ， 将压 电陶瓷元件看作连续 的弹性介质 ， 分 别建 立它们的弹性 方程 ， 利用边界条 件 ， 解出各个设 计参数 ，
基金项 目： 国务院侨办科研基金 资助项 目 ０ Ｑ Ｒ ０ （４ Ｚ １ ） 作者简介 ： 华（ ９ ４ ）男， 林 １８一 ， 安徽东至县人 ， 硕士研究生 ， 主要从事机 电系统及超声波 电机的研究与设计
（） １ 利用 纵 向 振 动 的 一 阶共 振 与 扭 转 振 动 的 二 阶 共 振 来
如图 １ 所示 ， 对于夹心式扭转振动换能器 ， 电陶瓷 晶堆 压 为扭 振子 。 换能器两端面上的扭转振幅最大 ， 根据振动理论［ － ２ １ ， 换能器节面左右扭转振 动的频率方程为 ：
７
一种具有中空结构的纵扭复合型超声波电机
示 。 电机 由夹 心式定 子和转 子组 成 ，纵 、扭 压 电陶 瓷 片夹在 弹性体 之 间构成定 子 ，转 子 通过碟 簧 以一 定 的压力 与定子 接触 ，转子 接触 面上 涂敷有 一层摩
种 具 有 中 空 结 构 的 纵 扭 复 合 型 超 声 波 电机
龚 书 娟 郭 吉丰
，
（ ．河 北 衡 水 学 院 ，衡水 １
０ ３０ ；２ 浙 江 大 学 电 气 工 程 学 院 ，杭 州 ３０ ２ ） ５００ １０ ７
摘 要 ：为 了提 高 电机低 速 时 的大 力 矩 ，提 出 了一种具 有 中 空结 构 的新 型纵 扭 复合 型超 声 波 电 机 。其 工作 原理利 用 了一 阶扭振 动和一 阶径 向振 动 （ 引起 的纵 向振 动）模 态 。用有 限元 法和实验 结果 阐述 了其振 型及其调 谐 思路 ，并就结 构尺 寸对 频率 的影响进 行 了具体 分析 。 电机 具有调 谐 方
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微电机
２０ ０ ６年
第 ３ ９卷
第 ５期 （ 总第 １２期 ） ５
中图 分 类 号 ：Ｔ ８ Ｍ３
文 献 标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ： １ ０ — ８ ８ ２ ０ ） ５０ ３ — ４ ０ １６ ４ （０ ６ ０ — ０ ４ ０
一
１ 工 作 原 理
纵扭 复合 型超声 波 电机 比其他超 声波 电机更 具
有 低 速 大 力 矩 的 特 点 。其 结 构 和 运 行 机 理 如 图 １所
电机在一 个振 动周期 内的运动 方 向相反 ，纵振 动 的
纵扭复合式超声波电机的研究进展
纵扭复合型超声波电机的研究进展*
郭吉丰
(浙江大学电气工程学院，杭州 310027) 摘 要： 纵扭复合型超声波电机可以实现大力矩，但由于其定子由纵、扭振子组成，是超声波电机中最复 杂的电机，有许多理论问题不清楚。为此该文介绍了这种电机的新结构及其调谐设计，其次介绍了摩擦材 料及其工艺，并分析了其振动过程中摩擦力传递模型和机械特性，再其次分析了瞬态特性的理论，并说明 了这种电机的步进特性与电机特性的关系。最后，介绍了利用步进特性实现高精度定位的步进定位控制策 略。实现的纵扭复合型超声波电机直径 80mm，堵转力矩达到了 13.2 N.m，空转转速 12.5 r/min，其重复定 位精度优于 0.010°，电机的工作频域较宽，有近 7kHz，纵扭振动的谐振频率接近,起动时间在 5ms 左右， 关断时间在 2ms 左右，是一个性能优越的控制电机。 关键词： 超声波电机；纵扭复合型；频率调谐；步进定位；特性研究
Research Development on The Longitudinal-Torsional Hybrid Transducer Type Ultrasonic Motor
Guo Jifeng
(Electrical Engineering College, Zhejiang University, Yuquan, Hangzhou 310027) Abstrct The longitudinal-torsional hybrid transducer type ultrasonic motor can realize high torque. But there are still many theoretical problems not to be clear since its structure is most complex among all kinds of ultrasonic motors (its stator is composed of two vibrators, longitudinal vibrator and torsional one). So, This paper first introduces the new structure and frequency resonance design, the frictional material and its crafts, the frictional force transfer model and the mechanical characteristics. Then analyses transient response theory, points out the relationship between stepping characteristics and mechanical characteristics. Finally, high precise position control strategy named stepping-position control method, based on stepping-characteristic of the motor, is presented in the paper .We have developed a longitudinal-torsional hybrid transducer type ultrasonic motor with 13.2Nm in maximum torque, 80mm in diameter and 12.5 r/min in revolution speed. We also have realized high repeating positioning accuracy that is less than 0.010 degree with this motor. The working-frequency range of the motor is wide (about 7kHz), and the resonance frequency of longitudinal vibration is close to that of torsional vibration. The turn-off time is about 2ms, and the starting time is about 2ms. So we can confirm it is an excellent performance control motor. Keywords ultrasonic motor, longitudinal-torsional hybrid transducer type, frequency resonance, stepping-position, characteristic study
纵扭复合型超声波电机原理及模态简并研究
行原理
纵扭复合型超声波电机的总体结构由电机本体
和驱动电源两部分组成4电机本体如图 1所示4主要 由 夹 心 式 定 子 和 转 子 组 成 4纵 $扭 压 电 振 子 夹 在 弹 性 体 之间 构成定 子4转 子 通 过 一 碟 簧 以 一 定 的 压 力 与 定 子接 触4转子 与 定 子 接 触 的 端 面 上 涂 敷 有 一 层 摩 擦 材 料 4以 增 大 摩 擦 系 数 及 减 小 定 转 子 间 的 磨 损 9
关 键 词 .复 合 型 :超 声 波 电 机 :模 态 简 并 :谐 振 频 率
中 图 分 类 号 .;<63
文 献 标 识 码 .=
文 章 编 号 .10012 >3?35/00180>2 00072 06
@ABCDBEFGHCI*GJGHADKLCMKGNLIHFNHMDKBCOLPMKG
QLCOBMRIBCHF2MLAJBLCHF,LSELJBMGT%N
纵扭复合型超声波电机原理及模态简并研究
冯 威4邬锡忠4魏燕定4郭吉丰
5浙江大学4浙江 杭州 6100/78
摘 要.介绍超声波电机的发展概况4结构和运行 原 理4重 点 分 析 了 纵 扭 复 合 型 超 声 波 电 机 的 模 态 简 并 问 题 以 及 电
机 结 构 对 谐 振 频 率 的 影 响 4最 后 归 纳 出 复 合 型 超 声 电 机 通 过 改 变 结 构 实 现 模 态 简 并 的 一 般 规 律 9
因 此"目 前 的 实 验 研 究 主 要 针 对 实 现 纵 扭 振 动 谐振频 率的 简并 而 进 行 的"通 过 改 变 电 机 的 结 构 尺 寸实现模态的简并#我们在实验中主要采用调节定
三圆柱定子纵_弯复合模式超声波电机的研制与实验
第44卷2011年第12期12月MICROMOTORSVol.44．No.12Dec.2011收稿日期：2011-04-07作者简介：鲍时超（1983），男，硕士研究生，研究方向为机电系统及超声波电机。
三圆柱定子纵－弯复合模式超声波电机的研制与实验鲍时超，洪尚任，翁志刚，郑文灿（华侨大学机电及自动化学院，福建泉州362021）摘要：该文研究了三圆柱定子纵－弯复合模式超声波电机的驱动机理，设计制作了三圆柱定子纵－弯模式的新型结构电机，并进行了实验测试。
实验结果表明，该类型电机不但结构简单紧凑，而且具有良好的输出性能，如反应速度快、控制特性好，低速大转矩等，设计达到了预期目标。
关键词：超声波电机；三圆柱定子；纵－弯复合模式中图分类号：TM359.9文献标志码：A文章编号：1001-6848（2011）10-0041-04Research and Experiment of Three Cylindrical Stator Longitudinal'Flexural Composite Mode Ultrasonic MotorBAO Shichao ，HONG Shangren ，WENG Zhigang ，ZHENG Wencan（College of Mechanical Engineering and Automation ，Huaqiao university ，Quanzhou Fujian 362021，China ）Abstract ：The three cylindrical stator longitudinal 'flexural composite model ultrasonic motor drive mecha-nism was studied ，the three cylindrical stator longitudinal 'flexural composite model ultrasonic motor of a new structure motor was designed and manufactured ，and the experiment test was made．Results indicate that the type of motor is simple and compact structure ，and has good performance ，such as fast response speed ，good control characteristics and low'speed and large torque ，the expected design objective has been successfully obtained．Key words ：ultrasonic motor ；three cylindrical stator ；longitudinal'flexural composite mode0引言超声波电机（Ultrasonic Motor ，USM ）是近几十年发展起来的一种原理与概念全新的新型电机。
模式转换型纵-扭复合超声振动加工系统的设计
模式转换型纵-扭复合超声振动加工系统的设计YIN Sen;ZHAO Bo;LI Yu【摘要】将纵-扭复合超声振动在应用于切削和焊接中,能够得到较好的加工质量,并可显著提高加工效率,延长刀具寿命.基于平面简谐波传播理论,推导了螺旋沟槽处反射横波的存在性,并进一步分析了螺旋沟槽结构的振型转换原理;利用数值解析法设计了复合变幅杆,并在其锥面开设螺旋沟槽,从而成功输出纵-扭复合振动;结合有限元分析探究了螺旋沟槽角度θ、沟槽槽宽d及槽深h对扭纵振动转换比e的影响规律,从而优化螺旋沟槽参数,并拟合出变幅杆端面某质点的振动轨迹.利用加工出的实体变幅杆对有限元分析结果进行了验证.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2019(038)011【总页数】7页(P242-248)【关键词】螺旋沟槽;振形转换;有限元分析;扭-纵振动转换比【作者】YIN Sen;ZHAO Bo;LI Yu【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】TB559随着现代工业的高速发展，高硬脆材料在航空航天、医疗、武器装备制造等诸多领域得到了广泛的应用，而超声振动加工在加工多种硬脆材料时，均表现出加工效率高、表面质量良好等优势，而二维复合振动加工更是可极大提升单向振动加工的加工质量[1]。
复合振动模式主要有纵弯复合、扭弯复合[2]、纵扭复合[3]、双弯曲复合[4]及径扭复合[5]等。
目前，实现纵扭复合超声振动的输出装置有两类：①利用纵-扭超声换能器实现系统的复合振动，如通过使用两组不同极化方向的压电陶瓷，组成纵-扭复合振动换能器[6]、通过轴向磁致伸缩输出扭转振动的换能器[7]和通过合理布置倾斜压电陶瓷的换能器[8]；②在变幅杆上设计“模式转换器”的结构，对系统输出的超声振动进行转换与复合，如螺旋沟槽式变幅杆[9]、斜槽式变幅杆[10-12]、榫卯式变幅杆[13]。
对于螺旋沟槽式变幅杆，其扭转振动分量较高，纵-扭复合振动输出稳定[14]，但是影响纵-扭复合振动输出的结构参数众多，纵-扭模型的建立较为困难，对输出参数无法实现较为精确的确定与控制，在实际应用中有较大的局限性。
纵－扭复合超声振动加工系统设计及频率简并研究
纵－扭复合超声振动加工系统设计及频率简并研究袁松梅;刘明【摘要】纵－扭复合超声振动加工技术在硬脆性材料的加工中受到越来越多的重视，针对该种需求，设计了一种纵－扭复合超声振动加工系统，基于有限元方法对该类系统普遍存在的频率简并问题进行了研究。
利用数值解析方法设计出超声换能器和超声变幅杆，之后在变幅杆上做出螺旋槽，一部分纵向振动转换为扭转振动；以目标频率附近的纵、扭谐振频率尽量接近为原则，利用有限元软件分析系统的结构参数对纵、扭谐振频率的影响规律，实现频率简并；在此基础上对系统进行模态分析和瞬态动力学分析，结果表明系统可以实现纵－扭复合超声振动，验证了此种频率简并方法的有效性和实用性。
%Longitudinal-torsional composite ultrasonic vibration machining technique attracts more and more attentions in hard and brittle materials machining,for this kind of requirement,a longitudinal-torsional composite ultrasonic vibration machining system was designed,the frequencies merging problem existing in this kind of system was studied based on the finite element analysis.An ultrasonic transducer and a composite horn were designed using the numerical analysis method.After-ward,helical slots were made on the horn,parts of its longitudinal vibrations were converted into its torsional vibrations.Based on the principle that “the closer the longitudinal natural frequencies and the torsional natural ones,the better the results”,the offects of the system's parameters on its longitudinal natural frequencies and torsional natural ones were analyzed with a finite element analysis software to realize its natural frequencies merging. At last,the system'smodal analysis and transient dynamic analysis showed that the system can realize longitudinal-torsional composite ultrasonic vibration,the effectiveness and applicability of this kind of frequencies merging method are verified.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2016(035)005【总页数】6页(P8-13)【关键词】纵 -扭复合超声振动;螺旋槽;频率简并;有限元分析【作者】袁松梅;刘明【作者单位】北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191; 北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心，北京 100191;北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191; 北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心，北京 100191【正文语种】中文【中图分类】TH122;TH113.1随着科技的发展，超声振动加工(Ultrasonic Machining, USM)在硬脆材料加工中得到越来越多的应用[1]，作为一种超声加工形式，纵-扭复合超声振动技术在许多领域也得到了日益广泛的应用。
纵扭复合型超声波电动机的噪声实验研究
Ｇ Ｎ ｈ ｊａ ， Ｕ ｉ ｎ Ｏ Ｇ Ｓ ｇｈ ｉ ｏ ｅｅ Ｈ ｎｓｕ ５ ０ ０ Ｃ ｉａ２ Ｚ ｅ ａ ｇＵ ｉｅｓｙ Ｈ ｎ ｚｏ ０ ７ Ｃ ｉａ １ Ｈ ｎｓｕ Ｃ ｌ ｇ ， ｅ ｇｈ ｉ ３ ０ ， ｈｎ ；． ｈｊ ｎ ｎｖｒ ｔ， ａ ｇｈ ｕ３ ２ ， ｈｎ ） ｌ ０ ｉ ｉ １ ０
关键词 ： 超声波电动机 ； 噪声 ； 分数次谐波 ； 限元 有 中图分 类号 ：Ｍ３ Ｔ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ４－７ １ （０６）６－ ０ ８—０ １０ ０８２０ ０ ０１ ３
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒｔ ｅｎ ｉ ｓａ ａｙ ｅ ｙｕ ｅ ｏ ｏ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｎｔ ｉ ａ ｅ ｏｓ ｉ ｎ ｌ ｚ ｄ ｂ ｓ ｆｎ ｉｅ ｈ ｅ ａ ａｙ ｅ ｎ ｙ ａ ｃ ｉｎ ｎ ｙ ｅ ． Ａｃ ｏ ｄｎ ｏ ｔ ｅ ｎ ｉｅ ｎ ｚ ｒ ａ ｄ ｄ ｎ ｍｉ ｇ ａ ａ ａ ｚ ｒ ｌ ｓ ｌ ｌ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｏｓ ｕ ｄ ｒｄ ｆ ｒ ｎ ｒ ｌａ ｄ ｄｆｅｅ ｔｅ ｃｔｄ￣ｅ ｕ ｎ ｙａ ｅｌａ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔｐ ｅｏ ｄ ａ ｉ ｒ ｎ ｘ ｉ ｎ ｅ ｑ ｅ ｃ ｓｗ ｌ ｓ ｔ ｅ ｆ ｉ ｌ ｍｅ ｔａ ａｙ ｉ ｏ ｅ ｓａｏ ｎ ｏｏ ，ｔ ｓｃ ｎ ｌ ｄ ｄ ｈ ｉ ｔ ｅ ｅ ｎ ｌ ｓｓ ｆｔ ｔ ｔｒａ ｄ ｒｔ ｒ ｉ ｉ ｏ ｃｕ ｅ ｎｅ ｎ ｈ ｔ ａ ｈ ｒ ｒ ｉ ｄ ｆｎ ｉｅ： ｉ ｔ ｎ ｎｉ ｅ ｒ ｙ ｏ ｅ ｓ ｓｅ ｈ ｔｔｅ ｅ ａ ｅ ｔ ｋ ｎ ｓｏ ｏ ｓ Ｆ ｒ ， ｏ ｌ ａ ｉ ｆｔ ｙ ｔ ｍ ｗｏ ｓ ｎ ｔ ｈ ｉ ｄ ｃ ｓｔ ｅ ｆ ｃ ｉｎ ａｍｏ ｉ ｈ ｃ ｏ ｔ ｎ ｔ ｅ ｎ ｉｅ；Ｓ ｃ ｎ ｕ ｅ ｈ ｒ ｔ ａ ｈ ｒ ｎ ｃ ｗ ｉｈ ｒｏ ｓ ｉ ｈ ｏ ｓ ａ ｏｌ ｅ—
纵扭复合振动超声深滚加工工艺试验
纵扭复合振动超声深滚加工工艺试验郑建新;侯雅丽【摘要】Q235 steel was processed by UDR with LTV(UDR-LTV)based on orthogonal tests. The effects of processing parameters on surface roughness and surface micro hardness were studied. The prediction models for surface roughness and micro hardness were constructed based on the experi-mental results.The experimental results show that UDR-LTV may lead to a marked reduction the surface roughness and a considerable increase in surface micro hardness.The values of surface rough-ness increase first and then decrease with the increment of the static pressure;and increase markedly with the increment of the feed-rate,and change a little with the increment of the rolling speed.Mean-while,the feed-rate has a marked effect on the surface roughness.The values of surface micro hard-ness increase with the increment of the static pressure;and fluctuate a little with the increment of the feed-rate and the rolling speed.And the static pressure has a marked effect on the surface micro hard-ness.t-test and the coefficient of correlation were calculated.The calculated results indicate that the surface roughness are most affected by the interaction of the feed-rate and the static pressure,and the surface micro hardness are most affected by the interaction of the static pressure and the rolling speed. The optimal parameters for the lowest surface roughness and highest micro hardness obtained by the orthogonal test are close to that obtained by theprediction models,which indicates that the prediction models are reliable.%采用正交试验法对 Q235钢端面进行了纵扭复合振动超声深滚加工，探索了工艺参数对表面粗糙度和显微硬度的影响，并基于试验结果构建了表面粗糙度和显微硬度的预测模型。
孔式模态叠加纵-扭复合超声振动加工方法及装置[发明专利]
![孔式模态叠加纵-扭复合超声振动加工方法及装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/905b4724da38376bae1fae21.png)
专利名称：孔式模态叠加纵-扭复合超声振动加工方法及装置专利类型：发明专利
发明人：王晓博,赵重阳,王毅,焦锋,高国富,赵波
申请号：CN201810957684.2
申请日：20180822
公开号：CN108970955A
公开日：
20181211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种孔式模态叠加纵‑扭复合超声振动加工方法及装置，其变幅器是阶梯型变幅杆与锥形变幅杆结合而成的圆锥过渡阶梯型复合变幅器，结构尺寸满足“四分之一波长”设计要求，所述变幅器的圆柱过渡段上开设第一系列螺旋孔，所述变幅器的发射端开设第二系列螺旋孔，利用连接螺栓将所述反射端、压电陶瓷片、铜电极及变幅器连接在一起，所述变幅器产生的纵向振动经所述第一系列螺旋孔后，转换为频率相同且有一定相位差的纵‑扭复合振动，该纵‑扭复合振动经所述第二系列螺旋孔后，在刀具的径向实现模态叠加式的纵‑扭复合振动的输出，这不仅可提供稳定、可控的振动，且有效提高超声加工系统的扭转振动分量。
申请人：河南理工大学
地址：454010 河南省焦作市高新区世纪大道2001号
国籍：CN
代理机构：郑州金成知识产权事务所(普通合伙)
代理人：郭增欣
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碳纤维复合材料纵扭超声振动辅助钻孔仿真研究
碳纤维复合材料纵扭超声振动辅助钻孔仿真研究
金杨杨;林锋;王华敏
【期刊名称】《工具技术》
【年(卷),期】2024(58)1
【摘要】针对碳纤维复合材料(CFRP)钻孔易发生缺陷、孔的质量难保证和效率低
等问题,基于Hashin准则和PUCK准则构建碳纤维复合材料本构模型子程序,建立CFRP纵扭超声振动辅助钻孔三维实体有限元模型。
与普通钻孔过程的轴向力变化情况进行对比,分析主轴转速、进给速度、频率、振幅、纤维铺层角度和钻头顶角
对轴向力的影响。
结果表明:轴向力随进给速度、频率和钻头顶角的增大而增大,随
主轴转速增大而减小,随振幅增大先减小后增大,随纤维铺层角度增大先增大后减小。
【总页数】4页(P114-117)
【作者】金杨杨;林锋;王华敏
【作者单位】南昌航空大学航空制造工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG52;TG506.5;TH16
【相关文献】
1.碳纤维复合材料/钛合金叠层板振动辅助钻孔技术
2.碳纤维增强复合材料超声振
动辅助车削有限元仿真3.碳纤维复合材料振动辅助制孔有限元仿真建模研究4.碳
纤维复合材料板材超声振动辅助钻削工艺参数研究5.超声振动辅助切削对碳纤维
增强树脂复合材料面下损伤影响的仿真研究
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