超声内圆磨削系统新型振子的仿真和实验研究.pdfVIP

第8期 机械 设计 与制造 2010年 8月 Machinery Design Manufacture 187 文章编号 ：1001—3997(20lO)08一O187—03 超声内圆磨削系统新型振子的仿真和实验研究 殷 振 李 华 李 艳 谢 鸥 (苏州科技学院 机电工程系，苏州 215009)(。苏州高博软件技术职业学院 基础部，苏州 215163) Simulationandexperimentofnew vibratorforultrasonicvibrationinternalgrindingsystem YIN Zhen ，LIHua’，LIYan2,XIE Ou (SchoolofMechanicalElectricalEngineering。SuzhouUniversityofScienceTechnology，Suzhou215009，China) (DepartmentofBasicCourses，GlobalInstituteofSoftwareTechnology，Suzhou215163，China) L Hl 【… … 一 … … … 一 … 一 一 ’ 。… 0… … … … 一 一 … 一 t ’ l 摘【 要】基于超声振动内圆磨削系统中由超声换能器、变幅杆及工具构成的振子在设计制造中出 l {现的问题，提出了一种新型整体式振子设计方法。使用有限元分析软件对该新型振子模型进行了模态j-、谐 { l响应仿真分析研究，并通过阻抗分析仪和激光多普勒测振仪对加工的振予样件进行了测试实验，验证了 ： i有限元仿真结果的正确性和新型整体式振子设计方法的可行性。 i { 关键词：ANSYS；超声；振动；内圆磨削；仿真 { ； A【bstract】Basedondesigningproblemsofthevibratorcomposedbytheultrasonictransducer，horn； iandtoolsintheultrasonicvibrationinternalgrindingsystem，0newtypeofwholevibratordesignmethodsi ；wereproposed．Byusingthefiniteelementanalysissoftwaretosimul~ionanalysisandresearchfor ； ；newtypeofvibrator，TheprototypeofthevibratorWastestedbyusingimpedanceanalyzerandPSV一400； ；laserscanningvibrometer．whichverifiedthecorrectnessofthefiniteelementsimulationresults．and ； { asibilityofthenewtypeofwholevibratordesignmethods． ； ： Keywords：ANSYS；Ultrasonic；Vibration；InternalGrinding；simulation ： 中图分类号：TH16 文献标识码 ：A 1引言 内圆磨削 。 超声振动 内圆磨削是超声振动切削加工技术中的一种全新 复合加工方法，对于光学玻璃、铁氧体 、陶瓷等难加 材料以及小 孔、微孔具有独特的~I[1-效果。由换能器、变幅杆、工具 (包括砂轮 接长杆和砂轮)构成的振子系统是超声振动内圆磨削系统的核心 部件，振子系统的振动特性决定了整个内圆磨削系统的磨削性 能。在以往振子系统的设计过程中经常根据机械振动理论按照预 定频率分别对换能器、变幅杆和工具进行谐振设计 ，