换能器阵列型超声抛光机理及声场仿真和实验研究

作     者：李道朋 傅波 庄文敏 LI Daopeng;FU Bo;ZHUANG Wenmin

作者机构：四川大学机械工程学院 

基　　金：四川省科技计(2018JY0620)划资助项目(2018JY0620) 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2020年第54卷第2期

页      码：24-34页

摘      要：为了提高工件表面抛光质量和抛光效率,对传统非接触式超声振动抛光进行了改进,将单个换能器换成换能器阵列,同时加入料筐的旋转运动,设计了实验样机。分析了超声抛光的材料去除机理,推导出单颗磨粒去除材料体积和磨粒振动速度的表达式。利用COMSOL对样机抛光槽内液体进行声场仿真,研究了换能器个数、换能器布置间距、换能器输入电压对抛光液声场分布的影响,优化了抛光槽底部换能器的布置方式,仿真结果显示,换能器个数为4个、布置间距为55 mm时,抛光槽中心区域声压分布更加均匀。实验探究了样机料筐转速、抛光时间、换能器输入电压对工件表面抛光质量的影响规律,确定了工件表面抛光效果最佳时的工艺参数组合,结果表明:料筐转速为50 r/min、抛光时间为80 min、换能器输入电压为150 V时,抛光效果最好,此时工件表面粗糙度减小量为0.019μm,表面粗糙度变化率为33.33%。

主 题 词：换能器阵列 超声抛光 材料去除机理 声场仿真 表面抛光质量 

学科分类：0810[工学-土木类] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0812[工学-测绘类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.7652/xjtuxb202002004

馆 藏 号：203882800...