超聲波二維振動平臺：
隨著難加工材料精度要求的提高，特別是航空?航天零件，一維超聲加工已經(jīng)明顯不能滿足生產(chǎn)的需要，二維超聲振動加工應(yīng)運而生了。超聲波橢圓振動切削已受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的重視，美國、英國、德國和新加波等國的大學(xué)以及國內(nèi)的北京航空航天大學(xué)和上海交通大學(xué)已開始這方面的研究工作。

產(chǎn)品型號：GB-RZ-2453

更新時間：2025-05-06

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品牌	其他品牌	最大加速度	10g
臺面尺寸	1LWH	最大試驗負(fù)載	10kg
額定頻率范圍	20Hz	額定推力	10KN
價格區(qū)間	1萬-5萬	儀器類型	機械振動臺
產(chǎn)地類別	國產(chǎn)	應(yīng)用領(lǐng)域	能源,電子/電池,鋼鐵/金屬,電氣,綜合
頻率	20KHZ

　　隨著難加工材料精度要求的提高，特別是航空?航天零件，一維超聲加工已經(jīng)明顯不能滿足生產(chǎn)的需要，二維超聲振動加工應(yīng)運而生了。超聲波橢圓振動切削已受到學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的重視，美國、英國、德國和新加波等國的大學(xué)以及國內(nèi)的北京航空航天大學(xué)和上海交通大學(xué)已開始這方面的研究工作。

　　日本企業(yè)界(如日立、多賀和?Towa?公司等)已開始這方面的實用化研究。?Chandra?Nath?等人研究硬質(zhì)合金刀尖圓弧半徑在超聲橢圓振動切削下的影響中，闡述了刀具的幾何形狀，特別是刀具的圓弧半徑對一維超聲振動切削性能的影響。利用實驗表明了刀具圓弧半徑在?0.6mm?或更低(例如0.2mm?或?0.4mm)和更高的圓弧半徑(例如?0.8mm)下，超聲橢圓振動切削在各個方面明顯表現(xiàn)更好。N.Suzuki?等人利用超聲橢圓振動切削鎢合金模具的光學(xué)玻璃零件中表明，由于傳統(tǒng)振動切削不能獲得更的精度，主要是因為刀具的快速磨損，脆性材料的破裂及黏糊在刀具上。而超聲橢圓切削能獲得更實用的超精密模具，成功應(yīng)用于玻璃的成型。

　　我國設(shè)計出高頻超聲橢圓振動精密切削，其相對一般的橢圓振動和普通低頻超聲振動具有減低切削力、提高加工精度的效果，并且可采用更高切削速度，從而可以提高工作效率。但是，超聲波橢圓振動切削在理論和應(yīng)用方面還有許多工作要做。尤其是對硬脆性材料的超精密切削加工、微細(xì)部位和微細(xì)模具的超精密切削加工等方面還需要進一步深入研究。

　　超聲波二維振動平臺輔助微細(xì)加工平臺，其特征在于，包括直角形底板、上振動塊、下振動塊、直線導(dǎo)軌A和直線導(dǎo)軌B、長支撐板、短支撐板、變幅桿A和變幅桿B、換能器A和換能器B與超聲波發(fā)生器；

　　直角形底板固定在機床工作臺上，上振動塊與下振動塊分別沿進給和側(cè)吃刀量方向呈相互垂直布置，下振動塊的自由端下側(cè)面通過直線導(dǎo)軌B安裝在直角形底板上，直線導(dǎo)軌B的導(dǎo)軌方向與下振動塊振動方向一致；

　　上、下振動塊通過直線導(dǎo)軌A相連接，直線導(dǎo)軌A固定于下振動塊的自由端與直線導(dǎo)軌B相對的上側(cè)面，直線導(dǎo)軌A的導(dǎo)軌方向與上振動塊振動方向一致；工件通過螺紋連接固定在上振動塊的自由端上；

　　所述上振動塊的固定端與變幅桿A、變幅桿A與換能器A之間分別通過雙頭螺柱連接，兩個雙頭螺柱的中心軸共線；所述下振動塊與變幅桿B、變幅桿B與換能器B之間分別通過雙頭螺柱連接，兩個雙頭螺柱的中心軸共線；變幅桿A和變幅桿B在各自節(jié)點位置分別通過長支撐板和短支撐板固定在直角形底板上；

　　所述換能器A與換能器B通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器連接，超聲波發(fā)生器能實現(xiàn)同時輸出兩個頻率相同的超聲信號，進而調(diào)節(jié)兩個超聲信號的相位差；工件固定于上振動塊的自由端時，工件與上振動塊組成的整體尺寸與下振動塊的尺寸相同；

　　工件與上振動塊保持緊密接觸，接觸面涂凡士林作為傳遞介質(zhì)；上、下振動塊的固有頻率與超聲振動頻率相差小于100Hz，上、下振動塊的振型為縱振模態(tài)，且上、下振動塊的自由端具有位移值。

(1)廣泛查閱國內(nèi)外在超聲加工技術(shù)研究方面的資料，準(zhǔn)確把握超聲加工技術(shù)的現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢，關(guān)鍵技術(shù)以及國內(nèi)急需解決的主要問題。
(2)對傳統(tǒng)超聲振動車削機理進行分析，并對傳統(tǒng)換能器結(jié)構(gòu)進行改進，使其實現(xiàn)二維超聲振動。
(3)利用MATALB仿真軟件，對二維超聲振動進行研磨，珩磨運動軌跡仿真。
(4)實現(xiàn)二維超聲振動換能器，變幅桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并借助于有限元軟件ANSYS10.0進行換能器，變幅桿的動力學(xué)分析，驗證理論分析的正確性。
(5)對超聲換能器進行匹配電路分析，并對超聲發(fā)生器的頻率自動跟蹤技術(shù)進行初步探討。

通過本文的研究,證明了所提出的新思路是合理,可行的,這對改善工件的精度和表面粗糙度實現(xiàn)以車代磨有重要意義,并對二維超聲振動技術(shù)的研究提供了參考依據(jù).

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