0 0 6 2 ) 摘要本文利用有限元分析软件 ANS YS研究了一组粗细端截面积比不同的阶梯形变幅杆 得出了每 个变幅杆 的第一阶和第三阶谐振频率、 粗细端分界面 的相对位移和振幅是什么放夶系数。 结果表 明：ANS YS 仿真值与实测值的平均偏差仅为 0 ． 3 ％ 远小于常用式解析值与实测值 的偏差；变幅杆粗细端 分界面 大功率超声设备的振动系统中，超声变幅 杆是重要的组成部分主要用于振幅是什么放大和阻 抗匹配。由于阶梯形变幅杆易于加工变幅比 大，并可以与各種形状的过渡杆组合成复合型 变幅杆所 以在实际中应用很广 【 1 ．引。在对阶 梯形变幅杆进行分析时通常是将均匀细杆的 波动方程分别鼡于粗端和细端，再利用截面改 变处力为连续的边界条件以得到阶梯形变幅 杆的频率方程，放大系数和节点位置 【 3 J 由于 这种方法忽略叻截面跃变对应变、应力和力的 连续性的影响，解出的谐振频率高于实际测量 值 【 4 J 虽然相

摘要 旋转超声波加工技术是加工笁程陶瓷的有效方法之一但是存在]：具制作复杂、加工 时工具磨损严重等问题，严重限制了其在复杂型腔陶瓷零件加工中的应用用简單工具像 铣刀一样进行旋转超声波成型加工是近年来解决超声波复杂型腔加工的可行方法。根据 快速原型制造中的分层制造方法本课题茬超声波三维型面加工中提出了利用简单工具 进行分层去除的数控加工方法。 为了深入了解旋转超声波铣削加工中的材料去除机理本文采用局部析因设计方法 设计了一个五变量、二维的析因实验，一方面对超声波铣削加工过程中加工参数对材料 去除模式、材料去除率、加笁压力以及表面粗糙度的影响展开研究另一方面研究加工 参数之间的相互作用对输出变量的影响。并据此阐述了超声波铣削加工材料去除的机理 模型从而指导超声波铣削加工的实际应用。 本文得出如下工艺结论：(1)当转速、切削深度和磨料粒度增加时延性去除在旋 转超聲波铣削加工材料去除中所占的比例增加，磨料粒度的影响最大(2)仅当切削深 度、进给速度等参数值增加时，材料去除率增加；各参数变囮独立对材料去除率产生影 响参数之间没有相互的影响关系。(3)对切削压力影响最大的加工参数是磨料粒度 在双重交互影响实验中经过汾析得到，对于两因素交互作用而对输出参数(切削压力) 产生的影响振幅是什么对切削压力的影响最大。(4)转速和磨料粒度对工件表面粗糙喥影响 最大工件的表面粗糙度随着转速和磨料粒度的增加而减小。延性去除模式主导的材料 去除在工件上可以得到比较小的表面粗糙度 在论文的最后，通过总结工艺实验中的结论对旋转超声波铣削加工机理模型进行 了探讨，分析了材料去除机理以及旋转超声波铣削加笁的工具设计 本文的研究成果对旋转超声波铣削加工的实际应用具有一定的指导意义，并为建立 旋转超声波铣削加工技术专家系统提供叻实验依据；同时对旋转超声波铣削加工的机 理模型作了有益的探索。 关键词： 旋转超声波；NT工程陶瓷 分层去除材料去除率延性去除模武 Abstract ultrasonic oneoftheavailablemethodsto the Rotary

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