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      《陕西师范大学学报(自然科学版)》是经国家科委、新闻出版署批准公开发行的综合性学术理论刊物,它以繁荣科学文化、促进学术交流、发现和培养人才、为 两个文明建设服务为办刊宗旨。主要刊登数学、计算机科学、物理学、化学、信息科学、材料 ...

超声磨削杯形工具变幅器的设计与试验分析

作者: 牛金荣 [1] 秦慧斌 [1] 付俊帆 [1] 吴霄 [1] 吕明 [2]

关键词: 超声磨削 杯形工具 变幅器 Mindlin理论 谐振特性

摘要:为得到更为有效的设计理论,将杯形工具变幅器分为圆锥形变幅杆、圆盘和圆管三部分,利用Mindlin中厚板理论求得圆盘的位移、转角、弯矩和剪力的解析表达式,并建立了圆锥变幅杆和圆管的位移与应力函数关系.通过振动单元之间的连续条件以及振动单元的边界条件,建立了杯形工具变幅器整体的频率方程.基于此理论设计了杯型工具变幅器,通过有限元模态分析、阻抗分析试验和超声谐振试验对设计理论进行了验证.仿真结果表明,变幅器的谐振频率与设计频率相符合;试验结果表明,谐振系统的实测频率与设计频率相符合.试验结果验证了杯形工具变幅器设计方法的正确性,为超声磨削系统的设计提供了理论依据.


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